以松墨天牛幼虫为实验材料,研究了其肠道内纤维素酶的组成和酶解动力学特征等。结果表明,松墨天牛幼虫肠道内有完整的纤维素酶系,其中以C1酶活性最强,Cx酶次之,β-l,4.葡萄糖苷酶活性最弱;C1酶、Cx酶和β.葡萄糖苷酶3者的最适作用温区分别为35～55、45～55、40～50℃,最适pH值分别为5.0、5.6、5.0;Cx酶具有最强的热稳定性(65℃,2h),C1酶次之(55℃,2h),β-l,4.葡萄糖苷酶最低(50℃,1h)。此外动力学参数比较揭示,C1酶具有最大的Vmax和Km,分别为1.0838和0.7632,β-l,4.葡萄糖苷酶和Cx酶分别具有最小的Km(0.1832)和Vmax(0.4339),但β.萄糖苷酶具有最大的酶解初速度(0.5938)。

本文研究了Cu++、Mn++、Ca++、Pb++、Ag+、Zn++、Na+、Fe++8种金属离子对松墨天牛(幼虫、成虫)消化道纤维素酶活性(离体条件下)的影响。结果表明:不同的金属离子对纤维素酶有不同程度的影响,除Fe++有激活作用外,其它7种金属离子对纤维素酶各组分酶活性在实验所取浓度范围内(0.150 mmol.L-1)表现为程度不同的抑制作用,其中Cu++和Pb++的抑制效应最强,这在纤维素酶的组分(Cx酶、-βl,4-葡萄糖苷酶、C1酶)都有很鲜明的体现,与对照相比较,在不同浓度梯度下使Cx酶的活性下降13.19%99.98%和42.27%100%。

选用生产上较常用的Ag+、Na+、Ca2+、Cu2+、Mn2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+共8种金属盐离子进行试验,研究其在活体条件下对松墨天牛纤维素酶3种组分(Cx酶、C1酶和β-葡萄糖苷酶)活性的影响。结果表明:处理24 h后,Fe2+对纤维素酶有明显的激活作用,离子浓度为1、2 mmol.L-1时Cx酶分别增加4.35%和9.76%,而其余7种离子则抑制纤维素酶的活性,尤其Ag+、Cu2+和Pb2+抑制纤维素酶活性作用效果显著,低浓度时Cx酶分别下降35.20%、36.84%和32.49%;但处理7 d后,参试的8种金属离子对该纤维素酶系表现为一致的抑制作用。随着离子浓度(0.150 mmol.L-1)的升高,金属离子的酶抑制效应加剧,Cu2+对Cx酶的抑制作用相应为30.56%～92.55%(短期效应)和25.32%～95.78%(长期效应)。虽然Ag+、Cu2+和Pb2+均有较好的抑制效果,但Cu2+的不可替代的优越性使其在农业生产上具有很好的应用前景。

纤维素酶是天牛体内重要的消化酶类,本文以松墨天牛为对象,研究了该虫肠道纤维素酶随禁食时间、取食时间不同的变化规律。结果显示,随着禁食时间的延长,纤维素酶3种组分酶活性均表现为先升高,后降低;而随着取食时间的延长,松墨天牛体内的纤维素3种组分酶活性变化规律相一致,由开始的低活性逐渐升高,并最终趋于稳定。