ویژگی های آنزیم های گوارشی کرم سبز برگخوار برنج naranga aenescens moore (lep.: noctuidae)

کرم سبز برگخوار برنج، naranga aenescens m. (lep.: noctuidae)، یکی از آفات مهم برنج در ایران می باشد. مطالعه و شناخت آنزیم های گوارشی برای بدست آوردن و کاربرد تکنولوژی های جدید مدیریت آفات امری ضروری می باشد. به همین دلیل در تحقیق حاضر آنزیمهای گوارشی در غدد بزاقی، لوله گوارش و همولنف این حشره مورد بررسی قرار گرفت. لاروهای سن آخر کرم سبز برگخوار برنج از روی گیاهچه های برنج رقم هاشمی در استان گیلان جمع آوری شده و به طور تصادفی برای اندازه گیری فعالیت آنزیم ها انتخاب شدند. لوله گوارش و غدد بزاقی لاروها جدا شد و برای انجام آزمایش ها در دمای 20- درجه سانتی گراد نگهداری شدند. همچنین همولنف با استفاده از بریدن یکی از پای کاذب جمع آوری و در آزمایش استفاده شد. آلفا آمیلاز، گلوکوزیدازها و گالاکتوزیدازها نقش مهمی در هضم کربوهیدرات ها دارند. اثر ph (11-4)، دما (°c 75-15) و یون ها روی آلفا آمیلاز، آلفا و بتا گلوکوزیداز، آلفا و بتا گالاکتوزیداز لوله گوارش، غدد بزاقی و همولنف کرم سبز برگخوار با استفاده از بافر فسفات-گلایسین- استات سدیم 50 میلی مولار مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت آلفا آمیلاز در لوله گوارش، غدد بزاقی و همولنف لارو سن آخر به ترتیب4/2 و 2 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین و 6/1 نانومول بر دقیقه بر میکرولیتر همولنف بدست آمد.ph بهینه برای فعالیت آلفا آمیلاز در لوله گوارش، غدد بزاقی و همولنف کرم سبز برگخوار برنج به ترتیب 8، 9 و 9 و دمای بهینه برای فعالیت این آنزیم در لوله گوارش 60 درجه سانتی گراد و برای غدد بزاقی و همولنف 50 درجه سانتی گراد محاسبه شد. اثر یون ها روی فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز نشان داد کهhg+ ، hg2+ و mn2+ فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز را در هر سه بافت کاهش داده، در حالی کهna+،k+ ،co2+ ،mg2+،ca2+ و fe2+اثر افزایشی روی فعالیت آنزیم داشتند. فعالیت آلفا و بتا گلوکوزیداز به ترتیب در لوله گوارش 88/3 و 74/2، در غدد بزاقی 58/1 و 27/1 و در همولنف لارو سن آخر 0774/0 و 414/0 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین محاسبه شد. همچنین فعالیت آلفا و بتا گالاکتوزیداز به ترتیب در لوله گوارش 166/0 و 067/0، در غدد بزاقی 037/0 و 11/2 و در همولنف 41/0 و 241/0 میکرومول بر دقیقه بر میلی گرم پروتئین بدست آمد.ph بهینه برای فعالیت آنزیم های آلفا و بتا گلوکوزیداز به ترتیب در لوله گوارش 6 و 5، در غدد بزاقی 4 و 7 و در همولنف 5 و 5 بود. همچنینph بهینه برای آلفا و بتا گالاکتوزیداز به ترتیب در لوله گوارش 7-5 و 5-4، در غدد بزاقی 4 و 7-5 و در همولنف 5-4 و 5 بدست آمد. درجه حرارت بهینه برای فعالیت آنزیم آلفا و بتاگلوکوزیداز در لوله گوارش45 درجه سانتی گراد، در غدد بزاقی 45 و در همولنف 55 درجه سانتی گراد محاسبه شد. همچنین درجه حرارت بهینه برای فعالیت آنزیم آلفا و بتا گالاکتوزیداز به ترتیب در لوله گوارش 45 و 55، در غدد بزاقی 55 و 55-35 و در همولنف 35 و 55-45 درجه سانتیگراد بدست آمد. اثر یون ها روی فعالیت آنزیم آلفا و بتا گلوکوزیداز نشان داد که nacl، kcl، sds، اوره و edta فعالیت آنزیم ها را در هر سه بافت کاهش می دهند. kcl فعالیت آنزیم آلفا گلوکوزیداز را در لوله گوارش افزایش داده، در حالی که فعالیت آنزیم بتا گلوکوزیداز را در لوله گوارش و فعالیت آلفا و بتا گلوکوزیداز را در غدد بزاقی و همولنف کاهش داد. فعالیت آنزیم پروتئاز در لوله گوارش، غدد بزاقی و همولنف لارو سن آخربه ترتیب345/3، 659/0 و 446/0 mg protein iu/ بدست آمد. ph بهینه برای فعالیت آنزیم پروتئاز در لوله گوارش و همولنف به ترتیب 9 و 7 و دمای بهینه برای فعالیت این آنزیمها در لوله گوارش 55 و در همولنف 35 درجه سانتی گراد محاسبه شد. اثر یون ها روی فعالیت آنزیم پروتئاز نشان داد کهhg2+،co2+، fe2+، zn2+، mn2+ وca2+ فعالیت آنزیم پروتئاز را در لوله گوارش کاهش دادند. اثرات بازدارنده ها روی فعالیت پروتئاز در لوله گوارش نشان داد که یدواستامید (5 میلی مولار)، یدواستات (5 میلی مولار)، edta (2 میلی مولار)، tlck(1 میلی مولار)، tpck (1 میلی مولار) و pmsf (5 میلی مولار) به ترتیب 52/39، 46/54، 3/28، 16/19، 12/33 و 77/24 % فعالیت آنزیم پروتئاز را کاهش می دهند. بنابراین سرین پروتئازهای لوله گوارشی و همولنف برگخوار برنج نقش مهمی در هضم پروتئین ها دارند. نتایج زایموگرام روی ژل نشان داد که آلفا آمیلاز در لوله گوارش، غدد بزاقی و همولنف، آلفا گلوکوزیداز و بتا گلوکوزیداز در لوله گوارش، آلفا گالاکتوزیداز در لوله گوارش، بتا گالاکتوزیداز در لوله گوارش و همولنف و بتا گالاکتوزیداز در غده بزاقی کرم سبز برگخوار برنج به ترتیب 2، 2، 1، 2، 3 و1 ایزوفرم دارند و عمده آنزیم های پروتئازی لوله گوارش این حشره از نوع سرین پروتئازها می باشد.