胰蛋白酶降解溴氰菊酯的实验研究

论文摘要

化学防治是媒介昆虫及其传播疾病控制的主要策略。由于杀虫剂的广泛应用,导致媒介昆虫对杀虫剂抗性的发生和发展。媒介昆虫抗性机制的研究是目前媒介传播疾病控制的热点问题。杀虫剂抗性机制有其生化基础,解毒能力增强是昆虫对杀虫剂产生抗性的主要原因之一。本实验室应用抑制性差减杂交（Suppressionsubtractivehybridization,SSH）和基因芯片（microarrays）技术,从逐代汰选的淡色库蚊溴氰菊酯抗性品系中分离出高表达的胰蛋白酶基因,通过基因转染和RNAi等方法,证实胰蛋白酶基因为蚊溴氰菊酯抗性相关基因。为进一步探讨胰蛋白酶参与溴氰菊酯代谢过程中的作用,本研究采用紫外-可见光分光光度法（UV法）及气相色谱-质谱联用技术（GC-MS法）,检测胰蛋白酶对不同浓度溴氰菊酯的降解作用;通过NIST质谱数据库比对,初步鉴定其降解产物;进一步采用upanddown法分析其降解产物毒性作用。结果显示,溴氰菊酯UV检测测量的吸收波长为264nm,其代谢产物吸收波长分别为250nm和296nm。GC-MS法检测溴氰菊酯的胰蛋白酶降解物（含未被降解的溴氰菊酯底物）保留时间分别为37.968min、15.289min、18.730min。其中,37.968min为未被降解的溴氰菊酯,其余峰为溴氰菊酯的胰蛋白酶降解产物,分别为Cyclopropanecarboxylicacid（C9H12Br2O2,CAS号码为72345-91-6）和间苯氧基苯甲醛（3-Phenoxybenzaldehyde,C13H10O2,CAS号码为39515-51-0）。Wistar大鼠急性口服毒性试验中,降解产物组的LD50为1366mg/kg,溴氰菊酯组的LD50为55mg/kg,降解产物毒性下降了24.836倍（p<0.05）。本研究表明,胰蛋白酶能够降解非蛋白小分子化合物溴氰菊酯,初步鉴定的2种降解产物毒性下降。该研究结果深化了昆虫对杀虫剂抗性机制和蛋白酶功能特性的认识,并提示胰蛋白酶可望作为杀虫剂污染环境及农产品的生物降解剂候选分子,值得进一步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 3. 结果
• 4. 讨论
• 小结
• 参考文献
• 文献综述 酚氧化酶及其酶原的主要研究进展
• 参考文献
• 附录
• 已发表文章
• 致谢