不同饲料饲养的近暗散白蚁工蚁肠道中差异蛋白分析

苏丽娟, 赵鹏飞, 杜运良, 关宇梁, 郭瑞瑶, 阴正兴, 宋安东,*

(1. 河南农业大学生命科学学院, 郑州 450002; 2. 大坝(河南)工程技术有限公司, 郑州 450018;3. 河南牧业经济学院, 郑州 450046)

由于白蚁的等级多型性、共生微生物、生态位置和以木质纤维素为食的特殊能力，其长期以来吸引着生物学家和研究者为之着迷(Bignell, 2019; Vargo, 2019; Miura and Maekawa, 2020)。由于白蚁与肠道微生物互作及其营养生理和生态等因素使白蚁能够克服木头顽固的降解屏障，从而以木质纤维素为食，这些微生物包括真核原生动物、细菌和古菌，另外还有一些白蚁存在与巢真菌的外部共生关系(Brune, 2014; Bignell, 2019; Scharf, 2021)。白蚁的食性广泛，喜食腐殖化程度高的食物，主要包括枯木、杂草、枯枝落叶、有机质泥土等食物。其中木质纤维素通常是指50%～65%的碳水化合物(纤维素和半纤维素)、20%～25%的酚类(木质素、单脂醇及其他酚类)、～20%的其他成分如植物次生代谢物和很少量的蛋白(Lange, 2007; Scharf and Tartar, 2008)。其中对白蚁来说最难降解的是植物次生代谢物(包括多聚乙酰、生物碱、香豆素、糖苷、木脂素、黄酮类、二苯乙烯类、单宁类、萜类和环庚三烯酚酮等)，木质素和相关的酚类，以及结晶纤维素，但是白蚁肠道具有强大的解毒酶和抗氧化机制，可以用来降解这些有毒成分(Tartaretal., 2009; Sethietal., 2013; Friedmanetal., 2020)。关于碳水化合物，纤维素和半纤维素聚合物含有β-糖苷键，需要白蚁肠道内特异性的酶水解，这些酶包括内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、半纤维素酶、酯酶和其他糖苷水解酶(Sethietal., 2013; Scharf, 2015a)。另外，由于木材中的氮含量很低，仅有0.03%～0.10%，因此白蚁生长中所需要的氨基酸通过肠道内共生的固氮菌来解决(Bar-Shmueletal., 2020)。……