Аннотация
Данная статья посвящена изучению изменений активности антиоксидантных ферментов и фенолоксидазного каскада в кишечнике у таракана Pycnoscelus nigra (Brunner von Wattenwyl, 1865) при адаптации к новым пищевым субстратам. Было выбрано несколько различных пищевых субстратов. Основная цель работы — изучить динамику активности ферментов тараканов в период адаптации к новым пищевым субстратам. В разных временных точках измерялась активность фенолоксидазы, каталазы и пероксидазы в кишечнике таракана. Для определения удельной активности ферментов посредством оптической плотности применяли методы спектрофотомерии. Во время эксперимента измерялись морфометрические параметры популяций для оценки их состояния. Выявлена различная степень активности ферментов, в зависимости от этапа эксперимента и рациона. Имеются некоторые закономерности адаптации к новым пищевым субстратам. Тараканы испытывали разную степень стресса, что отражалось на морфометрических характеристиках особей. Понимание процесса адаптации насекомых к новым рационам может в перспективе помочь бороться с распространением насекомых-вредителей, а также использовать насекомых в биотехнологии.
Литература
Boneva B, Marutsov P, Zhelev G (2023) A survey of the distribution of synanthropic cockroaches in animal farms and food processing plants in Bulgaria. Trakia J Sci 21 (3): 217.
Naher A, Afroz S, Hamid S (2018) Cockroach associated foodborne pathogens: Distribution and antibiogram. Bangladesh Med Res Counc Bull 44 (1): 30–38.
Mullins D (2015) Physiology of Environmental Adaptations and Resource Acquisition in Cockroaches. Ann Rev Entomol 60 (1): 473–492.
Princis K (1964) Blattariae: Subordo Blaberoidea: Fam.: Panchloridae, Gynopeltididae, Derocalymmidae, Perisphaeriidae, Pycnoscelididae. In: Beier, M. (Ed.). Orthopterorum Catalogus. Pars 6. W. Junk, 's-Gravenhage: 174–281.
Roth LM, Willis ER (1960) The biotic associations of cockroaches. Smithsonian Miscellaneous Collections, Washington D.C.
Roth LM, Willis ER (1957) The medical and veterinary importance of cockroaches. Smithsonian Miscellaneous Collections, Washington D.C.
Gade B, Parker Jr ED (1997) The effect of life cycle stage and genotype on desiccation tolerance in the colonizing parthenogenetic cockroach Pycnoscelus surinamensis and its sexual ancestor P. indicus. J Evol Biol 10 (4): 479–493.
Martin P, Kohlmann K, Scholtz G (2007) The parthenogenetic Marmorkrebs (marbled crayfish) produces genetically uniform offspring. Naturwissenschaften 94: 843–846.
Zakharova LA (2009) Evolution of adaptive immunity. Biol Bull 36 (2): 107–116. https://doi.org/10.1134/S1062359009020034
Гайфуллина ЛР, Салтыкова ЕС, Николенко АГ (2006) Структура и механизмы гуморального иммунитета насекомых. Усп соврем биол 126 (6): 592–604. [Gaifullina LR, Saltykova ES, Nikolenko AG (2006) The structure and mechanisms of humoral immunity in insects. Usp sovrem biol 126 (6): 592–604 (In Russ.)]
Chen CC, Chen CS (1995) Brugia pahangi: Effects of melanization on the uptake of nutrients by microfilariae in vitro. Exp Parasitol 81: 72–78.
Eleftherianos I, Revenis C (2011) Role and importance of phenoloxidase in insect hemostasis. J Innate Immun 3: 28–33.
Whitten MM, Ratcliffe NA (1999) In vitro superoxide activity in the haemolymph of the West Indian leaf cockroach, Blaberus discoidalis. J Insect Physiol 45 (7): 667–675.
Bensaad K, Cheung EC, Vousden KH (2009) Modulation of intracellular ROS levels by TIGAR controls autophagy. EMBO J 28(19): 3015–3026
Mittler R, Vanderauwera S, Gollery M, Van Breusegem F (2004) Reactive oxygen gene network of plants. Trends Plant Sci 9 (10): 490–498.
Меньщикова ЕБ, Зенков НК, Шергин СМ (1994) Биохимия окислительного стресса. Оксиданты и антиоксиданты. Издательство СО РАМН. Новосибирск. [Men’schikova EB, Zenkov NK, Shergin SM (1994) Biochemistry of oxidative stress. Oxidants and antioxidants. RAMS Publishing House, Novosibirsk (In Russ.)]
Felton GW, Summers CB (1995) Antioxidant systems in insects. Archiv Insect Biochem Physiol 29 (2): 187–197
Krishnan N, Kodrík D (2006) Antioxidant enzymes in Spodoptera littoralis (Boisduval): are they enhanced to protect gut tissues during oxidative stress? J Insect Physiol 52 (1): 11–20.
Gowrisankar R, Sumithramma N, Mulimani V, Pradhan SK, Gundreddy R. (2023) Blatticomposting: A Sustainable Approach for Organic Waste Management. Int J Env Climate Change 13 (9): 754–762.
Гладких АН (2018) Влияние биогумуса Pycnoscelus nigra (Brunner) на развитие Pisum sativum (L.) в водных культурах. Актуальные проблемы экологии и природопользования в современных условиях: Материалы Международной научно-практической конференции. 2: 232–235. [Gladkih AN (2018) Effects of Pycnoscelus nigra (Brunner) biohumus on Pisum sativum (L.) development in aqueous cultures. Curr Probl Ecol Nat Management: Proc Internat Sci-pract Conf 2: 232–235. (In Russ.)]
Stupak EE, Gilvanova EA, Gladkikh AN. (2021) Bacillus pumilus as a supplement for waste recycling by insect. In OP Conference Series: Earth Environment Sci 666 (4). https://doi.org/10.1088/1755-1315/666/4/042092
Дремова ВП, Алешо НА (2011) Тараканы. Биология, экология, санитарно-эпидемиологическое значение, контроль численности синантропных тараканов. М. Товарищество научных изданий КМК. [Dremova VP, Alesho NA (2011) Cockroaches. Biology, ecology, sanitary and epidemiological importance, population control of synanthropic cockroaches. M. KMK Scientific Press Ltd. (In Russ)].
Parker Jr ED, Niklasson M (1995) Desiccation resistance among clones in the invading parthenogenetic cockroach, Pycnoscelus surinamensis: a search for the general‐purpose genotype. J Evol Biol 8 (3): 331–337.
Гладких АН (2017) Морфометрические характеристики и особенности экологии тараканов Pycnoscelus nigra в условиях неволи. Биология будущего: материалы конференции 3: 40–41. [Gladkih AN (2017) Morphometric characteristics and ecological features of Pycnoscelus nigra roaches in captivity. Biologiya buduschego: proceedings 3: 40–41 (In Russ)].
Reddi G. Studies on the Biology and Substrate Preference of the Burrowing Cockroach, Pycnoscelus surinamensis (Linn.) (Blaberidae: Blattodea). Dissertation, University of Agricultural Sciences, Bangalore.
Компанцева ТВ (2004) Особенности содержания в культуре некоторых пластинчатоусых жуков (Coleoptera, Scarabaeidae). Беспозвоночные животные в коллекциях зоопарков. Материалы Второго Международного семинара, г. Москва, 15-20 ноября 2004 г.: Межвед. сб. науч. и науч.-метод. тр.-М.: Московский зоопарк. 15: 93. [Kompantseva TV (2004) Specifics of keeping some scarab beetles in captivity (Coleoptera, Scarabaeidae). In Invertebrates in Zoos Collections: Materials of the Second International Workshop. Moscow 15: 93 (In Russ.)]
Saltykova ES, Karimova AA, Gataullin AR, Gaifullina LR, Matniyazov RT, Frolova MA, Albulov AI, Nikolenko AG (2016) The effect of high-molecular weight chitosans on the antioxidant and immune systems of the honeybee. Applied Biochemistry and Microbiology 52: 553–557
Rauschenbach IYu (1997) Stress response in insects: mechanism, genetic control, and role in adaptation. Russ J Genet 33 (8): 1110–1118.
Бояркин АН (1951) Быстрый метод определения активности пероксидазы. Биохимия 16: 352–357. [Boyarkin AN (1951) A fast method for peroxidase activity assay. Biochemistry (Moscow) 16: 352–357. (In Russ)].
Королюк МА, Иванова ЛИ, Токарева ИИ, Майорова ВЕ (1988) Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело 1: 16–19. [Korolyuk MA, Ivanova LI, Tokareva II, Maiorova BE (1988) Metod opredeleniya aktivnosti katalazy [Technique for testing the catalase activity]. Laboratornoye Delo 1: 16–19 (In Russ.)].
Scopes RK (1993) Protein purification: principles and practice. Springer Science & Business media.
Roth LM (1998) The cockroach genus Pycnoscelus Scudder, with a description of Pycnoscelus femapterus, sp. nov.(Blattaria: Blaberidae: Pycnoscelinae). Oriental Insects 32 (1): 93–130.
Glantz SA (1997) Primer of biostatistics. McGraw-Hill, Health Professions Division.
Котеров АН, Ушенкова ЛН, Зубенкова ЭС, Калинина МВ, Бирюков АП, Ласточкина ЕМ, Молодцова ДВ, Вайнсон АА (2019) Сила связи. Сообщение 2. Градации величины корреляции. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 64 (6): 12–24. [Koterov AN, Ushenkova LN, Zubenkova ES, Kalinina MV, Biryukov AP, Lastochkina EM, Molodtsova DV, Vaison AA (2019) Strength of Association. Report 2. Graduations of Correlation Size. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’ 64 (6): 12–24. (In Russ.)]
Gonçalves EM, Pinheiro J, Abreu M, Brandão TR, Silva CL. (2010) Carrot (Daucus carota L.) peroxidase inactivation, phenolic content and physical changes kinetics due to blanching. Journal of Food Engineering 97(4): 574–581.
Popescu Di, Frum A, Dobrea CM, Cristea R, Gligor FG, Vicas LG, Ionete RE, Sutan NA, Georgescu C (2023) Comparative antioxidant and antimicrobial activities of several conifer needles and bark extracts. Pharmaceutics 16 (1): 52.
Zeng WC, He Q, Sun Q, Zhong K, Gao H (2012) Antibacterial activity of water-soluble extract from pine needles of Cedrus deodara. International journal of food microbiology 153 (1-2): 78–84.
Lee J, Kang HK, Cheong H, Park Y (2021) A novel antimicrobial peptides from pine needles of Pinus densiflora Sieb. et Zucc. against foodborne bacteria. Front Microbiol 12: 662462.
Feeny PP, Bostock H (1968) Seasonal changes in the tannin content of oak leaves. Phytochemistry 7 (5): 871–880.
Nahm KH (2003) Evaluation of the nitrogen content in poultry manure. World's Poultry Sci J 59 (1): 77–88.