Zn2+在黑水虻幼虫血淋巴内累积及对酶活性和蛋白质影响的初步研究

摘要

目的：用不同浓度Zn2+处理的人工饲料连续3代饲养黑水虻幼虫，研究Zn2+在黑水虻幼虫血淋巴中的累积及对血淋巴内CAT、T-AOC、PO、MT和4KD、8KD小分子蛋白的含量以及蛋白氨基酸序列的影响，为黑水虻幼虫无害化处理粪便系统的运行及其副产品的研发提供理论依据。
　　方法：将不同浓度Zn2+（75、150、300、600、1200mg/kg）添加到人工饲料中并连续3代饲养黑水虻幼虫。用等离子体原子发射光谱仪测定Zn2+在第1、3代黑水虻5龄幼虫血淋巴内累积情况；用ELISA法检测第1、3代5龄幼虫血淋巴中CAT、T-AOC的活力和PO、MT的含量；用微量核酸检测仪检测各个处理浓度下超滤离心后第1、3代5龄幼虫血淋巴中小分子蛋白总含量；用Tricine-SDS-PAGE对第3代5龄幼虫血淋巴中小分子蛋白进行初步分离；用MALDI-TOF和LC-MS-MS对第3代5龄幼虫血淋巴中小分子蛋白进行分析。
　　结果：(1)不同浓度Zn2+连续3代胁迫黑水虻幼虫，Zn2+可以在幼虫血淋巴内累积。第1、3代血淋巴中Zn2+含量随着Zn2+处理浓度的增加而升高，各处理浓度组与对照组相比均存在显著差异(P<0.05)；第3代除150mg/kg处理组与300mg/kg处理组相比无显著性差异，其它各处理组间均存在显著性差异(P<0.05)；第3代幼虫血淋巴内Zn2+含量显著高于第1代幼虫血淋巴内 Zn2+含量(P<0.05)。(2)当 Zn2+处理浓度在75-300mg/kg范围内时，第1、3代5龄幼虫血淋巴中CAT、T-AOC的酶活力随着Zn2+处理浓度增加而增强，PO、MT含量随着 Zn2+处理浓度增加而增多；处理浓度在600-1200mg/kg范围内时，CAT、T-AOC的酶活力及PO、MT含量均随Zn2+处理浓度增加而降低。75-300mg/kg处理浓度的Zn2+胁迫黑水虻幼虫，可以使血淋巴中CAT、T-AOC的酶活力与PO、MT含量增长并随世代增加呈上升趋势。(3) Zn2+处理浓度在75-300mg/kg范围内时，小分子蛋白总含量随着Zn2+处理浓度增加而增多，当处理浓度为600-1200mg/kg范围内时小分子蛋白总含量则随Zn2+处理浓度增加而降低；第3代小分子蛋白总含量显著低于第1代小分子蛋白总含量(P<0.05)。(4)利用Tricine-SDS-PAGE电泳对第3代5龄幼虫血淋巴内小分子蛋白进行分离，各个处理浓度下幼虫血淋巴内蛋白均出现两条目的条带，且在75-300mg/kg处理范围时随着Zn2+处理浓度的增加，目的条带清晰度逐渐增强；600-1200mg/kg处理范围时，则随着Zn2+处理浓度增加目的条带减弱。(5)利用LC-MS-MS分析蛋白一级结构，对照组和1200mg/kg处理组的4KD蛋白中均检测出四组氨基酸序列，其中有3组氨基酸序列不同。
　　结论：(1) Zn2+在黑水虻幼虫血淋巴中累积并随世代增加累积量增加。(2)小于300mg/kg的Zn2+胁迫会增强第1、3代黑水虻幼虫血淋巴酶活力，大于600mg/kg的Zn2+则抑制酶活力，且CAT、T-AOC的酶活力和PO、MT含量均随世代增加而增加。(3)小于300mg/kg的Zn2+会增加第1、3代幼虫血淋巴中小分子蛋白总含量，大于600mg/kg的Zn2+则抑制小分子蛋白合成，且随世代的增加含量降低。(4)高浓度Zn2+胁迫可导致黑水虻幼虫小分子蛋白的氨基酸序列发生改变。

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前言

1 材料与方法

1.1 主要实验材料

1.2 主要试剂与仪器

1.3 实验试剂配制

1.4 实验方法

1.５ 统计学方法

2 结果

2.1 Zn2+在黑水虻幼虫血淋巴内的累积

2.2 Zn2+对黑水虻幼虫血淋巴酶活力的影响

2.3 Zn2+胁迫对幼虫血淋巴小分子蛋白的影响

3 讨论

4 结论

参考文献

综述: 黑水虻生物学特性及应用研究进展

致谢

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