尼日利亚Abeokuta发现的美洲大蠊代谢活性的昼夜变化

【目的】美洲大蠊Periplaneta americana通常被称为美洲蟑螂(American cockroach),利用其腿节肌和胸肌的运动能力进行各种活动,说明其可在各种生境中轻松活动和通过代谢活性利用每日高效活动所需的食物。对于美洲大蠊代谢活性的日变化模式我们知之甚少,本研究旨在调查美洲大蠊成虫胸肌和腿节肌中代谢物含量和酶活性的昼夜变化。【方法】于当地时间6:00,12:00,18:00和24:00(格林威治标准时间6:00,12:00,18:00和24:00)收集美洲大蠊8日龄成虫腿节肌和胸肌进行实验,应用标准生物化学分析方法测定这些组织中4种酶(淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶)活性(这4钟酶在食物运输到肌肉过程中负责代谢食物或转化为可利用的物质,以及水解食物为昆虫运动提供能量,以及有机物(葡萄糖、蛋白质和脂类)和无机物[钠(Na^(+))、钾(K^(+))、钙(Ca^(2+))、氯(Cl^(-))、铁(Fe^(2+))、镁(Mg^(2+))和磷(PO_(4)^(3-))]含量。【结果】在整个24 h内,美洲大蠊8日龄成虫腿节肌和胸肌中均检测到淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶这4种酶活性,只是不同时间活性不同。腿节肌中淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶活性遵循如下规律:12:00>6:00>24:00>18:00,雌性中酶活性均高于雄性中的。胸肌中6:00和12:00淀粉酶、脂酶和蛋白酶活性显著高于18:00和24:00的,雌性中酶活性高于雄性中的。在雄成虫胸肌中,18:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的,18:00和24:00蛋白质含量高于6:00和12:00的,24:00脂含量显著高于其他时间点的;而在雌成虫胸肌中,12:00脂含量显著高于其他时间点的,12:00和24:00蛋白质含量显著高于6:00和18:00的,24:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的。在腿节肌中,18:00脂含量显著高于其他时间点的。雄成虫腿节肌中,24:00葡萄糖含量显著高于其他时间点的,6:00蛋白质含量显著高于其他时间点的,而在雌成虫腿节肌中,24:00葡萄糖和蛋白质含量显著高于其他时间点的。在雄成虫胸肌中,18:00 Na^(+)含量显著高于其他时间点的,6:00和12:00 K^(+)和Ca^(2+)含量显著高于18:00和24:00的,24:00 Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,6:00,18:00和24:00 PO_(4)^(3-)含量无显著差异,但显著高于12:00的;而在雌成虫胸肌中,6:00 Na^(+)含量显著高于其他时间点的,12:00 K^(+),Ca^(2+)和Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,各时间点PO_(4)^(3-)含量无显著差异。在雄成虫腿节肌中,12:00 Na^(+)和Ca^(2+)含量显著高于其他时间点的,6:00 K^(+)含量显著高于18:00和24:00的,6:00 Cl^(-)和PO_(4)^(3-)含量显著高于其他时间点的,而在雌成虫腿节肌中,6:00 Na^(+)和Cl^(-)含量显著高于其他时间点的,6:00,12:00和18:00 K^(+)和Ca^(2+)含量无显著差异,但显著高于24:00的,各时间点PO_(4)^(3-)含量无显著差异。【结论】本研究结果说明,美洲大蠊成虫在活动高峰期,在运动所需的淀粉酶、脂酶、蛋白酶和α-葡萄糖苷酶的作用下具有代谢有机和无机物的能力。