Arpa ve buğday tohum proteininin Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae)’nın α-amilaz sindirimi ve genel proteaz aktivitesine inhibitör etkileri

Year 2015, Volume: 39 Issue: 4, 0 - 0, 04.11.2015

Reza Farshbaf Pourabad Mehdi Dastranj Shabnam Ashouri Alireza Bandani

https://doi.org/10.16970/ted.56855

Abstract

Bu çalışmada, arpa ve buğday tohum proteinlerinin, Patates Böceği, Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae)'nın sindirim enzimleri ve biyolojik parametrelerine etkileri incelenmiştir. Her iki tohumdan elde edilen proteinlerin amonyum sülfatlı % 0-30 ve % 30-50'lik çözeltileri L4 lerin α-amilaz inhibasyonu üzerinde en yüksek etkiyi yaparken proteaz aktivitesi üzerindeki etkisi önemsiz bulunmuştur. Yüzde 0-30'luk protein çözeltilerinin L1, L2, L3, L4 ve erginlerin α-amilaz aktivitesine inhibasyon etkisi arpa proteinleri için sırasıyla % 64, 53, 59, 49 ve 56, buğday proteinleri için % 70, 63, 63, 57, ve 67 olarak bulunmuştur. Bununla birlikte % 30-50'lik protein çözeltilerinin L1, L2, L3, L4 ve erginlerin α-amilaz aktivitesine inhibasyon etkisi arpa ptoteinleri için sırasıyla % 45, 46, 52, 48, ve 53, buğday proteinleri için % 66, 59, 70, 56, ve 68 olarak tespit edilmiştir. Her iki durumda da enzim-inhibasyon kinetik testinde inhibasyonun kısmı karışık inhibasyon olduğu belirlenmişitir. Zymogram çalışmaları böceğin α-amilaz aktivasyonunun inhibe olduğunu onaylamıştır. Biyolojik denemeler arpa ekstraktlarının uygulandığı dört farklı patates çeşidinin yaprakları kullanılarak yapılmıştır. Picasso çeşidinde L4'lerin ağırlığı, tüm çeşitlerde gelişme yüzdesinin kontrole göre düştüğü, Marx ve Picasso çeşitlerinde gelişme süresinin kontrol ile karşılaştırıldığında belirgin şekilde uzadığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte yaşayan bireylerin miğde amilaz aktiviteleri üzerinde belirgin bir etki bulunmamıştır. 

Keywords

α-amilaz, tahıl, Leptinotarsa decemlineata, proteaz, tohum proteini

Inhibitory effects of barley and wheat seed protein on digestive α-amylase and general protease activity of Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae)

Abstract

In the current study, the effects of barley and wheat seed proteins on Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae) certain digestive enzymes and biological parameters were investigated. Ammonium sulfate precipitation proteinaceous fractions 0-30% and 30-50% of both seeds produced the greatest inhibition on L₄ α-amylase but  no significant inhibition on the protease activity. The inhibitory effects of fraction of 0-30% on the L₁, L₂, L₃, L₄ and adult’s α-amylase activity of barley were 64, 53, 59, 49, and 56%, respectively, and of wheat were 70, 63, 63, 57, and 67%, respectively. While the inhibitory effects of the effective fraction of 30-50% on the L₁, L₂, L₃, L₄ and adult’s α-amylase activity of barley were 45, 46, 52, 48, and 53%, respectively, and of wheat were 66, 59, 70, 56, and 68%, respectively. Type of inhibition in both cases was determined as partial mixed at the enzyme-inhibition kinetic tests. Zymograms confirmed the inhibition of insect α-amylase activity. Bioassays were conducted using four cultivars of potato leaves treated with barley extract. Weight of L₄ in Picasso and the percentage of L₄ evolution in all cultivars were reduced and the developmental durations were significantly increased at Marx and Picasso, in comparison with control. However, there was no significant effect on gut amylase activity of survived individuals.

Keywords

α-amylase, cereal, Leptinotarsa decemlineata, protease, seed protein