Пищеварительные гидролазы хлебных клопов: свойства, значение и возможные пути ограничения их активности

Abstract

Пищеварительные гидролазы выступают в качестве ключевых элементов пищевых связей в биоценозах. От эффективности гидролаз в снабжении организма фитофага пластическими и энергетическими материалами кормовых растений зависят его жизнь и способность к воспроизводству. Системы пищеварительных гидролаз насекомых-фитофагов сформировались в ходе их длительной коэволюции с растениями. Это справедливо и для растительноядных клопов, включая такого опасного вредителя пшеницы, как вредная черепашка. Знание особенностей пищеварительных систем вредителей необходимо для разработки методов борьбы с ними. Основным экономически значимым фактором вредоносности представителей рода Eurygaster и других клопов, повреждающих зерно пшеницы, выступают протеазы. Они нарушают структуру клейковины и серьезно ухудшают хлебопекарные качества муки. α-Амилазы обеспечивают усвоение крахмала – главного источника энергии этих насекомых. Пищеварительные α-амилазы и протеазы вредной черепашки изучаются во всем мире на протяжении многих лет, однако данные по ним еще весьма фрагментарны. Недостаточно сведений относительно ферментов этих клопов, вовлеченных в питание вегетативными органами злаков. Данные литературы по более изученным группам клопов и других насекомых могут помочь в выборе путей исследования ферментов обсуждаемой группы вредителей. Существует немало способов укрепления поврежденной клопами клейковины, однако далеко не все они безопасны. Белковые ингибиторы протеаз и других гидролаз рассматриваются в качестве перспективных элементов в разработке безопасных для человека и окружающей среды методов борьбы с хлебными клопами и снижения причиняемого ими ущерба качеству зерна. Пониженная чувствительность протеаз вредной черепашки к белковым ингибиторам может быть преодолена путем конструирования новых ингибиторов на основе известных и хорошо изученных форм ингибиторов протеаз других организмов, а также с привлечением иных высокоспецифичных подходов, включая использование антител к активным центрам ферментов или РНК-интерференцию. Сами протеазы хлебных клопов могут найти применение в диагностике повреждения зерна, в пищевых технологиях и в медицине.

Keywords

• вредная черепашка
• хлебные клопы
• пищеварительные гидролазы
• α-амилазы
• протеазы
• клейковина пшеницы