人参总皂苷对粘虫体内保护酶活性的影响(1)
[摘要]在室内模拟粘虫的自然生长条件,采用载毒叶碟法饲喂4龄粘虫,测定不同浓度人参总皂苷对粘虫Mythimna separata体内保护酶(PPO,SOD,CAT,POD)活性的影响。人参总皂苷能够对粘虫体内保护酶活性的影响显著;经人参总皂苷处理后,4龄粘虫体内PPO活性先增加后降低趋于平衡,且在处理后48 h达最大值;且4龄粘虫体内SOD,CAT,POD原有的动态平衡状态被打乱,其体内O-·2产率加速。人参总皂苷影响粘虫体内保护酶活性,破坏了保护酶的原有平衡,使其遭受到外部环境及O-·2等自由基的伤害增大。
[关键词]人参总皂苷;粘虫;保护酶
人参Panax ginseng C.A.Mey是五加科人参属多年生宿根草本植物,是驰名中外的药用价值极高的传统名贵中药材,具有调节人体生理机能、强筋骨、提高免疫力、抗肿瘤、抗疲劳等功效[1-3]。人参皂苷是人参的主要次生代谢产物之一,在抗肿瘤,抗疲劳、延缓衰老等方面具有较好疗效[1-5]。
, http://www.100md.com
近年,随着人参化感作用的深入研究,人参皂苷类物质作为其主要化感物质在人参连作障碍上被广泛研究[6-9],其研究在一定程度上阐述了人参连作障碍产生的原因。人参寿命可达百年以上,且生存空间十分有限,对生长环境的适应性极强,研究发现人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫及粘虫的取食具有显著抑制作用,拒食效果随着浓度的增加而增大,且对其体内蛋白质含量及消化酶活性具有较大影响[10-11]。
为了探明人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫及粘虫的拒食作用机制,本试验研究了人参总皂苷对粘虫体内保护酶的影响,以期阐述人参总皂苷对植食性昆虫的拒食作用原因,为揭示人参合成人参皂苷对其种群调节与适应提供理论依据。
1材料
1.1人参总皂苷溶液的配制人参茎叶总皂苷(纯度80%):购于吉林省宏久生物科技股份有限公司,使用时用蒸馏水分别配制成20,10,5 g·L-1的梯度,现配现用。
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1.2供试昆虫粘虫Mythimna separata Walker新鲜卵块采自于吉林农业大学大豆工程技术研究中心实验基地,消毒后在养虫室内[温度(28±1) ℃,相对湿度85%,光照14 h/10 h(光/暗)]孵化,用新鲜无病虫害的高粱叶片养至4龄备用。
1.3供试植物高粱叶片采自于吉林农业大学大豆工程技术研究中心实验基地。
2方法
2.1试虫处理采用载毒叶碟法[12-13],略有改动。挑选生长健康的4龄粘虫置于洁净的塑料杯中饥饿处理12 h,将新鲜高粱叶片在不同浓度梯度的人参皂苷溶液中浸泡30 min,取出挥干水,放入培养皿中,将经过饥饿处理后的4龄粘虫放入培养皿中,5头/皿,每个处理3个重复,同时用蒸馏水做空白对照组。分别在0,24,48,72 h时进行酚氧化酶(PPO)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子自由基(O-·2)产率的测定。
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2.2试液的制备取试虫1头,去离子水冲洗,滤纸吸干体表水分,将其剪头去尾后移入预冷的玻璃匀浆器中,加入PBS缓冲液(0.5 mo1·L-1, pH 6.8)5 mL,在冰浴中充分匀浆,匀浆液置于4 ℃,1万r·min-1下离心15 min,上清液分装于离心管中,用于PPO,SOD,CAT,POD活性及O-·2产率的测定[14-17]。蛋白质总含量的测定采用Folin-酚试剂盒法[14-15]。
2.3酶活测定酚氧化酶(PPO)活性测定:PPO活性的测定参考马志卿等[20-24]方法,略有改动。PPO活性以每毫克PPO酶每分钟内A420变化为1个POD活性单位(U·mL-1)来表示。每处理重复3次。
总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性测定:T-SOD活性测定采用比色法[14-17],通过T-SOD活性测定试剂盒测定,略有改动。每处理重复3次。
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过氧化物酶(POD)活性测定:POD活性的测定参考张治安等[15,25-27]方法,略有改动。POD活性以每分钟内A470变化0.01为1个POD活性单位(U·mL-1)来表示。每处理重复3次。
过氧化氢酶(CAT)活性测定:CAT活性的测定参考张治安等[14-15,28-29]方法,略有改动。每处理重复3次。
超氧阴离子自由基(O-·2)产率的测定:采用羟胺氧化法[30-31]测定4龄粘虫体内O-·2产率,略有改动。每处理重复3次。
2.4数据分析试验结果用Excel 2003软件进行数据处理,利用SPSS 17.0中的单因素方差分析(One-way ANOVA)结合LSD法对统计结果进行显著性方差分析。不同处理间不相同英文字母表示差异显著(P<0.05),相同英文字母表示差异不显著。
3结果
3.1人参总皂苷对粘虫体内酚氧化酶(PPO)活性的影响人参总皂苷对4龄粘虫体内酚氧化酶活力的影响见表1。总体上,人参总皂苷对4龄粘虫体内PPO活力影响不是特别明显,对照组4龄粘虫体内PPO活力明显低于处理组。但经人参总皂苷处理后24 h,低、中质量浓度(5,10 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力显著升高,升高量显著高于对照组;高质量浓度(20 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力基本没有变化。在处理后48 h,高质量浓度(20 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力迅速增加并达到最大值,同时中质量浓度(10 g·L-1)处理组PPO活力也达到最大值。总之,经人参总皂苷处理后,4龄粘虫体内酚氧化酶活力显著升高,且显著高于对照组。, 百拇医药(谭世强 张连学 马琳 张爱华)
[关键词]人参总皂苷;粘虫;保护酶
人参Panax ginseng C.A.Mey是五加科人参属多年生宿根草本植物,是驰名中外的药用价值极高的传统名贵中药材,具有调节人体生理机能、强筋骨、提高免疫力、抗肿瘤、抗疲劳等功效[1-3]。人参皂苷是人参的主要次生代谢产物之一,在抗肿瘤,抗疲劳、延缓衰老等方面具有较好疗效[1-5]。
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近年,随着人参化感作用的深入研究,人参皂苷类物质作为其主要化感物质在人参连作障碍上被广泛研究[6-9],其研究在一定程度上阐述了人参连作障碍产生的原因。人参寿命可达百年以上,且生存空间十分有限,对生长环境的适应性极强,研究发现人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫及粘虫的取食具有显著抑制作用,拒食效果随着浓度的增加而增大,且对其体内蛋白质含量及消化酶活性具有较大影响[10-11]。
为了探明人参总皂苷对苜蓿夜蛾幼虫及粘虫的拒食作用机制,本试验研究了人参总皂苷对粘虫体内保护酶的影响,以期阐述人参总皂苷对植食性昆虫的拒食作用原因,为揭示人参合成人参皂苷对其种群调节与适应提供理论依据。
1材料
1.1人参总皂苷溶液的配制人参茎叶总皂苷(纯度80%):购于吉林省宏久生物科技股份有限公司,使用时用蒸馏水分别配制成20,10,5 g·L-1的梯度,现配现用。
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1.2供试昆虫粘虫Mythimna separata Walker新鲜卵块采自于吉林农业大学大豆工程技术研究中心实验基地,消毒后在养虫室内[温度(28±1) ℃,相对湿度85%,光照14 h/10 h(光/暗)]孵化,用新鲜无病虫害的高粱叶片养至4龄备用。
1.3供试植物高粱叶片采自于吉林农业大学大豆工程技术研究中心实验基地。
2方法
2.1试虫处理采用载毒叶碟法[12-13],略有改动。挑选生长健康的4龄粘虫置于洁净的塑料杯中饥饿处理12 h,将新鲜高粱叶片在不同浓度梯度的人参皂苷溶液中浸泡30 min,取出挥干水,放入培养皿中,将经过饥饿处理后的4龄粘虫放入培养皿中,5头/皿,每个处理3个重复,同时用蒸馏水做空白对照组。分别在0,24,48,72 h时进行酚氧化酶(PPO)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子自由基(O-·2)产率的测定。
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2.2试液的制备取试虫1头,去离子水冲洗,滤纸吸干体表水分,将其剪头去尾后移入预冷的玻璃匀浆器中,加入PBS缓冲液(0.5 mo1·L-1, pH 6.8)5 mL,在冰浴中充分匀浆,匀浆液置于4 ℃,1万r·min-1下离心15 min,上清液分装于离心管中,用于PPO,SOD,CAT,POD活性及O-·2产率的测定[14-17]。蛋白质总含量的测定采用Folin-酚试剂盒法[14-15]。
2.3酶活测定酚氧化酶(PPO)活性测定:PPO活性的测定参考马志卿等[20-24]方法,略有改动。PPO活性以每毫克PPO酶每分钟内A420变化为1个POD活性单位(U·mL-1)来表示。每处理重复3次。
总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性测定:T-SOD活性测定采用比色法[14-17],通过T-SOD活性测定试剂盒测定,略有改动。每处理重复3次。
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过氧化物酶(POD)活性测定:POD活性的测定参考张治安等[15,25-27]方法,略有改动。POD活性以每分钟内A470变化0.01为1个POD活性单位(U·mL-1)来表示。每处理重复3次。
过氧化氢酶(CAT)活性测定:CAT活性的测定参考张治安等[14-15,28-29]方法,略有改动。每处理重复3次。
超氧阴离子自由基(O-·2)产率的测定:采用羟胺氧化法[30-31]测定4龄粘虫体内O-·2产率,略有改动。每处理重复3次。
2.4数据分析试验结果用Excel 2003软件进行数据处理,利用SPSS 17.0中的单因素方差分析(One-way ANOVA)结合LSD法对统计结果进行显著性方差分析。不同处理间不相同英文字母表示差异显著(P<0.05),相同英文字母表示差异不显著。
3结果
3.1人参总皂苷对粘虫体内酚氧化酶(PPO)活性的影响人参总皂苷对4龄粘虫体内酚氧化酶活力的影响见表1。总体上,人参总皂苷对4龄粘虫体内PPO活力影响不是特别明显,对照组4龄粘虫体内PPO活力明显低于处理组。但经人参总皂苷处理后24 h,低、中质量浓度(5,10 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力显著升高,升高量显著高于对照组;高质量浓度(20 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力基本没有变化。在处理后48 h,高质量浓度(20 g·L-1)处理组中4龄粘虫体内PPO活力迅速增加并达到最大值,同时中质量浓度(10 g·L-1)处理组PPO活力也达到最大值。总之,经人参总皂苷处理后,4龄粘虫体内酚氧化酶活力显著升高,且显著高于对照组。, 百拇医药(谭世强 张连学 马琳 张爱华)