擴頭蔡白蟻腸道蛋白的鑒定

蘇麗娟,伍志偉,高新浩,趙鵬飛,肖元璽,楚君鵬,宋安東

(河南農業大學生命科學學院,鄭州 450002)

木質纖維素是地球上非常富有的可再生生物質資源，主要由纖維素、木質素和半纖維素等成分組成(相輝和周志華,2009)，但是，生物質資源的利用和轉化受到原料自身抗降解屏障特性的影響，成為制約其產業化發展的主要障礙，因此，探索自然生物系統中能夠高效轉化木質纖維素的技術體系成為解決這一瓶頸的重要途徑。據統計，有100多種昆蟲被證實具有明顯的消化木質纖維素的能力，比如蜚蠊目的食木蟑螂Panesthiacribrata和白蟻、纓尾亞目的蠹蟲、鞘翅目的天牛等(Martin,1983;Slaytor,1992;Lawtonetal.,1996;Mohr and Tebbe,2006)，在這些昆蟲中，白蟻消化木質纖維素的效率最高，可以在24 h內消化攝入植物中高達99%的纖維素，而其他食木昆蟲對纖維素的消化率只有12%～68%(Sun and Scharf,2010)。如此高效的木質纖維素消化能力使白蟻成為研究高效利用木質纖維素資源的熱點，研究者希望通過對白蟻的研究，發掘新型、天然、高效的木質纖維素酶，了解白蟻腸道內酶對木質纖維素的轉化特征，解開昆蟲腸道轉化木質纖維素之謎，為高效轉化木質纖維素為生物能源及生物基產品奠定基礎。白蟻(工蟻)消化道呈螺旋形，主要由前腸、中腸和后腸3部分組成(Brune and Stingl,2006)。白蟻后腸相當發達，約占全部腸道總容積的4/5之多，主要負責吸收水份、無機鹽及排除代謝廢物等(Schmitt-Wagneretal.,2003;陳虹等,2005;蘇麗娟等,2011)。因此，白蟻作為小型動物生物反應器，由進行物理消化的研磨器(具有強大咀嚼能力的口器)和生化消化的反應池(即消化道)組成，生化消化主要是指由復雜的微生物區系和木質纖維素酶系參與的木質纖維素的降解和轉化(Zhouetal.,2007)。……