Ferula halophila Ekstraktının Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’ nın Protein Miktarı ve Katalaz Aktivitesi Üzerine Etkileri

Abstract

Lepidoptera ordosuna ait olan Galleria mellonella L., arıcılıkta peteklere zarar veren, ekonomik yönden zararlı, holometabol bir böcek türüdür. Büyük balmumu güvesi olarak bilinen bu türün larvaları, polen ve petekle beslenerek arı kovanlarına büyük zarar verir. G. mellonella, kısa hayat devresine sahip olması ve yüksek verimliliği ile ve ayrıca çeşitli yapay besinlerde iyi gelişebilmesi nedeniyle biyolojik ve kimyasal mücadele çalışmaları için önemli bir böcek türü olarak kabul edilmektedir. Tuz çakşırı ismiyle bilinen Ferula halophila Peşmen; maydanozgiller (Apiaceae) familyasına ait, çok yıllık, 60- 90 cm uzunluğunda ve Tuz Gölü civarında yayılış gösteren endemik bir bitkidir. Bu tür, halofit bir bitki olup bu bitkinin tehlike kategorisi VU (zarar görebilir)’dur. Bu çalışmada, laboratuvar şartlarında yetiştirilen G. mellonella’nın larval evresinde uygulanan F. halophila ekstraktının, böceğin katalaz enzim aktivitesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Deney grupları için, stok kültürlerden elde edilen yumurtalar, farklı dozlarda (20, 40 ve 60 ppm) bitki ekstraktı karıştırılmış besin içine bırakılmış ve yumurtadan çıkan larvaların bu besinle beslenmeleri sağlanmıştır. Aynı bitki ekstrakt oranlarında, homojenattaki protein miktarlarındaki değişimleri incelemek için böcekten protein izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Homojenatlardaki toplam protein miktarı Bradford metodu ile belirlenmiş ve ekstraktlara SDS- PAGE analizi yapılarak protein profilleri çıkartılmıştır. Elde edilen ekstraktlar, enzim aktivite analizleri için kullanılmıştır. Çalışmada, özellikle savunma mekanizmasında etkili olan katalaz enzim aktivitesi ölçülmüştür. Sonuçlar incelendiğinde; 20, 40 ve 60 ppm ekstrakt içeren besinle beslenen larvalarda, F. halophila ekstraktının konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak katalaz aktivitesinin de arttığı tespit edilmiştir. Son yıllarda zararlı böceklerle mücadelede kullanılan pestisitlerin, böcek fizyolojisi ve biyokimyası üzerine etki mekanizmaları araştırılmaktadır. Bu çalışmada, bazı türlerinin afrodizyak etkisi de bilinen Ferula cinsine ait F. halophila’nın böcek metabolizmasına etkisinin incelenmesinde G. mellonella model bir canlı olarak kullanılmıştır.

Keywords

• Ferula halophila
• Galleria mellonella
• katalaz
• protein

The Effects of Ferula halophila Extract on the Protein Amount and Catalase Activity of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)

Abstract

Lepidoptera orders belonging to the Galleria mellonella L., damaging honeycomb in beekeeping, is an insect pest holometabol economically. Larvae of this species known as the great wax moth, pollen and great harm to the feeding combs, beehives. G. mellonella, and to have a short life cycle and high efficiency, and also to be recognized as an important insect species because it can grow well on a variety of biological and chemical control studies on artificial food. Salt flint known as Ferula halophila Peşmen; Apiaceae belonging to the family, many years, is an endemic plants spread around 60- 90 cm in length and Salt Lake. This species of this plant is a plant halophytes danger category VU (damage), respectively. In this study, grown in laboratory conditions G. mellonella 's applied to the larval extracts of F. halophila, its effects on catalase aktivity were investigated. For experimental groups, egg extracts from stock cultures were plunged into mixed nutrient at different doses (20, 40 and 60 ppm) and eggs were fed to the larvae. At the same plant extract ratios, bovine protein isolation was performed to investigate changes in homogeneous protein quantities. The total amount of protein in the homogenates was determined by the Bradford method and protein profiles were extracted by SDS-PAGE analysis of the extracts. The obtained extracts were used for enzyme activity analysis. Catalase enzyme activity, which is particularly effective in the defense mechanism, has been measured in the study. When the results are examined; It has been found that catalase activity is also increased in larvae fed with food containing 20, 40 and 60 ppm extract due to the increase in the concentration of F. halophila extract. Last year in pesticides used in pest control, insect physiology and biochemistry on the mechanisms of action are being investigated. In this study, the aphrodisiac effect of some species of the genus known Ferula F. halophila' s to assess the effects of insect physiology G. mellonella was used as a live model.

Keywords

• Ferula halophila
• Galleria mellonella
• Catalase
• Protein

References

1. Referans 1: Akman Gündüz E ve Gülel A (2010). Protein, lipid, and glycogen levels in the parasitoid Bracon hebetor Say (Hymenoptera: Braconidae). Turk J Zool 34, 243-248.
2. Referans 2: Aktümsek A (1996) Parazitoid, Itoplectis maculator F. (Hymenoptera: Ichneumonidae)’ un yağ asidi bileşimine konak ve eşey farklılığının etkisi. Tr. J. of Zooll 20: 7-10.
3. Referans 3: Asal S (1985). Bazı pestisitlerin mutajenik etkileri üzerine araştırmalar. Doğa Bilim Derg D-2, 9:1, 72-78.
4. Referans 4: Aydemir T ve Kuru K (2003). Purification and partial characterization of catalase from chicken erythrocytes and the effect of various inhibitors on enzyme activity. Turk J Chem 27, 85-97.
5. Referans 5: Bradford M (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein- dye binding. Anal. Biochem 72: 248-254.
6. Referans 6: Bronskill J (1961). A cage to simplify the rearing of the greater wax moth, Galleria mellonella (Pyralidae). J. Lep.Soc Vol. 15, No 2, 102-104.
7. Referans 7: Büyükgüzel K (2001). Positive effects of some gyrase inhibitors on survival and development of Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae) larvae reared on an artificial diet. J. Econ. Entomol 94: 21-26.
8. Referans 8: Büyükgüzel K ve Yazgan Ş (2002). Effect of antimicrobial agents on the survival and development larvae of Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae) reared on an artificial diet. Turk J Zool 26, 111-119.

9. Referans 9: Dursun O (2009). DDVP’ nin (Dichlorvos) Subletal Dozlarının Galleria mellonella L. ‘nın Protein, Lipit ve Karbohidrat Düzeyine Etkileri. Çukurova Ün., Fen Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi.
10. Referans 10: El-Aw MA (2003). Effect of host plant, photoperiod, day time, developmental stage and sex on protein patterns and esterase inhibition heads of the cotton leafworm Spodoptera littoralis (Lepidoptera: Noctuidae). J. Agri. Res 48:1, 89-52.
11. Referans 11: Etebari K, Bizhannia AR, Sorati R ve Matindoost L (2007). Biochemical changes in haemolymph of silkworm larva due to pyriproxyfen residue. Pestic. Biochem. Physiol 88: 14-19.
12. Referans 12: Gupta P, Sloan A, Dillard CR ve Frekovich SM (1996). Parasitism of factitious host, Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) by an endoparasitoid: ovoposition and emergence of Microplitis croceipes (Hymenoptera: Braconidae). Fla. Entomol Vol. 79(2), 221-229.
13. Referans 13: Haynes KF (1988). Sublethal effects of neurotoxic insecticides on insect behvior. Ann. Rev. Entomol (33)149-168.
14. Referans 14: Izumi Y, Anniwaer K, Yoshida H, Sanoda S, Fujisaki K ve Tsumuki H (2005). Comparison of cold hardiness and sugar between diapausing and nondiapausing pupae of the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae). Physiol. Entomol 30: 36-41.
15. Referans 15: Jarosz J (1989). Simplified technique for prepearing germ- free specimens of greater wax moth (Lepidoptera: Pyralidae) larvae. J. Econ. Entomol Vol. 82, 1478-1481.
16. Referans 16: Mantado CA, Diehl-Jones WL, Moore SJ ve Downer RGH (1997). The effects of eicosanoids biosynthesisinhibitors on prophenoloxidase activation, phagosytosis and cell spreading in Galleria mellonella. J. Insect Physiol Vol. 43(1), pp. 1-8.
17. Referans 17: Nath SB, Suresh A, Mahendra Varma B ve Kumar RP (1997). Changes in protein metabolism in haemolymph and fat body of the silk worm, Bombyx mory L., in response to organophosporous insecticides toxicity. Ecotoxicol. Environ. Saf 36, 169-173.
18. Referans 18: Olson DM, Fadamiro H, Lundgren JG ve Heimpel GE (2000). Effects of sugar feding on carbohydrate and lipid metabolism in a parasitoid wasp. Physiol. Entomol 25: 17-25.
19. Referans 19: Öncüer C (2004). Tarımsal Zararlılarla Savaş Yöntemleri ve İlaçları. Genişletilmiş 5. Baskı. Adnan Menderes Üniversitesi Yayınları, No:19, 424s, Aydın.
20. Referans 20: Özer C (2011). Subletal dozlardaki diazinon’ un Galleria mellonella L.’ nın bazı biyokimyasal parametrelerine etkileri. Çukurova Ün., Fen Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi.
21. Referans 21: Pohlon E ve Baldwin IT (2001). Artificial dies ‘capture’ the dynamics of jasmonate induced defenses in plants. Entomologia Experimentalis et Applicata 100:1, 127-130.
22. Referans 22: Pullin A (1992). Diapause metabolism and changes in carbonhydrates related to cryprotection in Pieris brassicae. J. Insect. Physiol 38, 5, 319-327.
23. Referans 23: Sak O ve Uçkan F (2009). Cypermethrinin Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’nın puplaşma ve ölüm oranlarına etkisi. U.Arı Derg 9(3): 88-96.
24. Referans 24: Sezer B ve Özalp P (2011). Azadirachtinin Galleria mellonella larvalarında total glikojen miktarına etkisi. Ekoloji 20, 81, 67-72
25. Referans 25: Shin BS, RI NC ve Choong-Un L (2001). Effect of cadmium on total lipid content and fatty acids of the greater wax moth, Galleria mellonella. Korean J. Ecol 24(6), 349-352.
26. Referans 26: Shukla Y, Yadav A ve Arora A (2002). Carcinogenic and cocarcinogenic potential of cypermethrin on mouse skin. Cancer Letters 182: 33-41.
27. Referans 27: Soderlund DM ve Knipple DC (1999). Knockdown resistance to DDT and pyrethroids in the house fly (Diptera: Muscidae): from genetic trait to molecular mechanism. Entomological Society of America Vol. 92, No. 6, 909-915.
28. Referans 28: Şahin V (2010). Borik Asitin Laktoz ile Birlikte Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)’ nın Bazı Biyolojik ve Biyokimyasal Parametrelerine Etkisi. Zonguldak Karaelmas Ün., Fen Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi.
29. Referans 29: Şeker DA ve Yanıkoğlu A (1999). Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae)’ nın açlık, beslenme, parazitleme ve yaşlılık durumlarında glikojen seviyesindeki değişmeler. Tr. J. of Zool 23, 289-296.
30. Referans 30: Tunaz H, Park Y, Büyükgüzel K, Bedick JC, Nor Aliza AR ve Standey DW (2003). Eicosanoids in insect immunity: bacterial infection stimulates hemocytic phospholipase A2 activityin tobacco hornworms, Arch. Insect Biochem Vol.52(1), pp.1-6.
31. Referans 31: Tutkun E ve Boşgelmez A (2003). Bal Arısı Zararlıları ve Hastalıkları Teşhis ve Tedavi Yöntemleri. Bizim Büro Basımevi, Ankara.
32. Referans 32: Uçkan F, Tüven A, Er A ve Ergin E (2008). Effects of giberellic acid on biological parameters of the larval endoparasitoid Apanteles galleriae (Hymenoptera: Braconidae). Entomol Ann Soc Am 101(3): 593-597.
33. Referans 33: Vural N (1984). Toksikoloji. Ankara Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Yayınları, No:56, sh 416, Ankara.
34. Referans 34: Yanıkoğlu A (1985). Schistocerca gregaria Forskal (Orthoptera: Acrididae) nimflerinin doğal ve sentetik besinde gelişimi sırasında glikojen miktarı tayini. Doğa Bilim Dergisi A2, 9, 3, 582-592.
35. Referans 35: Wiedenmann RN, Smith JW ve Darnell PO (1992). laboratory rearing and biology of the parasite Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) using Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) as a Host. Environ. Entomol Vol. 21, 1160-1167.