人参皂苷对昆虫体内相关酶活性研究进展

1.吉林农业科技学院吉林省大学生科技创新创业训练计划项目（项目编号：）；

2.2019年吉林农业科技学院青年基金项目不同浓度人参根总皂苷对蛴螬趋避作用及相关酶活性的影响研究吉农院合字第【校】号

人参（Panax ginseng C.A.Mey）是多年生草本植物，五加科人参属[1]。具有调节人体生理机能、促进生物体内新陈代谢、促进生物体内蛋白质及核酸的形成、提高机体的免疫功能、增加机体解毒能力等作用。

蛴螬[2]，别名核桃虫、白土蚕，是成虫金龟子的幼虫。按照蛴螬的食性可将其分为粪食性、植食性和腐食性三类。其中植食性蛴螬食性广泛，危害多种蔬菜和植物。如：花生若被蛴螬危害，荚果通常是没有果仁的，危害严重的，甚至没有完整的荚果且危害后的荚果开始腐烂；红薯被害情况，一般块根都是虫道，降低商品品质。蛴螬始终在地下活动，是世界性的地下害虫。在中国分布范围很广，从黑龙江起至长江以南地区以及内蒙古、陕西、西藏自治区等地区均有分布。

近年来研究发现，人参皂苷是人参体内主要的化感物质，是人参的主要次生代谢产物[3]之一，更是人参的主要药效成分[4]。不仅在延缓衰老、抗肿瘤、抗疲劳等方面具有较好疗效，对植食性动物及昆虫具有拒食、忌避或毒杀等生物活性。代谢解毒能力增强是指杀虫剂进入害虫体内到达靶标之前，在体内被各种代谢解毒酶[5]中多功能氧化酶（MFO）[6]、羧酸酯酶（CarE）[7]、谷胱甘肽转移酶（GST）及乙酰胆碱酯酶（AchE）[8]等所分解，酶是昆虫体内新陈代谢的催化剂，昆虫体内酶越活跃，越完整，其生命就越健康；当昆虫体内的酶活性受到打乱或者停止，生命代谢活动也会随之受影响。

1 昆虫体内相关酶系的机理分析

昆虫的中肠中存在解毒酶，解毒酶酶活性变化增强了昆虫对植物防御物质的代谢能力，从而使昆虫更能够适应其寄主植物。小菜蛾体内具有较多的酶系，例如：多功能氧化酶（MFO）是各类氧化代谢酶系中最重要的一类酶系，其主要作用不仅可以增强和降解农药的毒性也可影响其抗药性；谷胱甘肽-S-转移酶（GST）是解毒酶中的一种，GSTs是十分重要的Ⅱ型解毒酶[9]，用来参加昆虫体代谢降解外源有毒物质。其作用机制主要是参与多种植物次生代谢中的解毒代谢，植物产生的次生物质可诱导 GST 基因的过量表达，因为GSTs酶是对杀虫剂产生代谢抗性酶中的一种关键性酶；昆虫体内存在多种形式的酯酶，常见的羧酸酯酶（CarE）就是其中一种脂肪族酯酶，可以有效地催化植物中次生物质的水解[10]，主要催化化学物质的水解并与多种外源性化学物质、环境中有害物质、药物及致癌物质的解毒和代谢有关；神经系统酶中乙酰胆碱酯酶又名AchE，可调节和促进体内神经元的发育、成熟和再生。

2 人参皂苷对昆虫体内相关酶活性的研究现状

在前人的基础上研究发现，近些年关于人参皂苷的研究主要是集中在人参皂苷对人、以及动物的药理活性研究。人参皂苷作为主要的化感物质[11]在人参连作障碍中被广泛研究。研究发现，人工栽培人参的地上部分很少受到害虫的危害，而地下部分确时而有地下害虫的危害，如蝼蛄、地老虎、金龟子等。

3 人参皂苷对蛴螬害虫防治的前景

3.1 害虫化学防治的发展分析

随着近年来研究发现化学农药污染问题日趋严重，防治蛴螬的难度也在不断增大，蛴螬已经成为植物和蔬菜生产的严重威胁。农药对于食物链和生态系统的破坏会带来害虫再增猖獗的结果；而且农药的残留也会导致环境的污染等一系列严重的问题[12]。此后在大力提倡使用有机杀虫剂背景下，生物防止病虫害成为主要趋势。昆虫对农药的抗性主要有3种表现 降低其表皮和神经膜的穿透能力；降低靶标部位的敏感性；增强其对农药的代谢能力。

解毒酶是广泛存在于昆虫体内重要的酶系，在杀虫剂对昆虫体内的解毒代谢中起着非常重要的作用。解毒酶在昆虫对杀虫剂的解毒方面起着至关重要的作用，且与昆虫抗药性的形成有关。昆虫体内的解毒酶系主要是羧酸醋酶、谷胱甘肽转移酶和羧酸酯酶。在昆虫的头部、中肠、马氏管等组织中均有存在。昆虫的CarE主要可以水解拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂，因此构成了许多害虫抗药性的成分，所涉及的昆虫种类包括鱗翅目、膜翅目、双翅目、稍翅目等。其中包括棉蚜对溴氰菊酯的抗性；昆虫对阿维菌素类杀虫剂的抗性等。

文章来源：《环境昆虫学报》 网址: http://www.hjkcxbzz.cn/qikandaodu/2021/0223/549.html