微生物几丁质酶与害虫防治.pdf

维普资讯 【—fclf 第 29卷 第 2期 河 南 农 监 大 学 学 报 Vo1．29NO．2 1995年 6月 ActaAgriculturaeUniversltatisHenanensis Jun．1995 微生物几丁质酶与害虫防治 s‘． f 邱立友 (河南农业大学生磊=蕊 ，郑州 450002) 抽要 以国内外的大量文献，阐述 了产生几丁盾酶的截生枷和截生特几丁质酶的性质、发酵生 产以及在害虫防治 中的应用 。 关薯词 兰 墨=，!堕堕；性质；璺酵生产I害虫璺堕 中田分类号盟 几丁质 (Chitin)是由N一乙酰一D一氨基葡萄糖以8—1，4键连接而成的生物多聚体， 叉叫甲壳索或 甲壳质。在 自然界几丁质广泛存在于真菌、硅藻、节肢动物和原生动物等生物 中，是绝大部分真菌细胞壁的结梅物质，占细胞壁干重的4 ～6O ；节肢动物 (包括虾、蟹 和昆虫)的体表含有大量的几丁质．占体表干物质的25 --80 。另外，几丁质还是昆虫中 酾围食膜的主要结构成分[1]1905年，Benecke首次分离到能够降解几丁质的微生物 之后， 人们相继发现多种微生物和动植物能够降解几丁质，原因是这些生物能够产生胞外或胞内 几丁质酶(Chitinase)[2。]。由于几丁质只存在于低等生物如真菌和 昆虫中，因此 ，应用几丁质 酶防治植物病虫害的研究受到了极大重视 。目前关于几丁质酶与昆虫病原细菌、病毒或环境 微生物一起防治害虫、几丁质酶与杀虫微生物毒力的关系、几丁质酶产生菌的选育、酶的性 质和生产工艺等 已有不少报道 ，本文对此作一简要综述，以便为其应用和生物防治开辟广阔 的前景。 1 产生几丁质酶的微生物 许多细菌、放线菌和真菌能够产生几丁质酶。微生物产生的几丁质酶有胞内酶和胞外酶 之 分。少数细菌如约 氏纤维粘细菌 (Cytophajohnsonii)的一群 和少数真菌如高大毛霉 (Mucormucedo)_及‘梅巢曲霉 (AspergiUu$nidulans)等，其几丁质酶与细胞膜或细胞壁相 ，属于胞内酶。胞内几丁质酶只能降解与细胞紧密接触的几丁质。绝大多数微生物产生的 几丁质酶为胞外酶，也是 目前研究和应用最多的几丁质酶。产生胞外几丁质酶的微生物很容 易从富含几丁质的环境中分离到。据不完全统计，已发现的产生胞外几丁质酶的微生物约有 46个属近 7O种 (表 1)，几乎包括了所有昆虫病原细菌和真菌。 *河南省教委科技攻关项 目 收穑 日期：1994—09—28 维普资讯 第 2期 邱立友：微生物几丁质酶与害虫防治 裹 1 产生融外几丁矗奠的徽生物 2 微生物几丁质酶的性质 2．1 作用方式 根据作用于底物的方式不同，微生物几丁质酶可分为外切几丁质酶 (Exochitinase)和 内 切几丁质酶 (Endochitinase，EC3．21．14)。外切几丁质酶作用方式为外作用型，水解几丁质 的产物只有N一乙酰氨基葡萄糖 内切几丁质酶从几丁质链的任一部位随机水解，产物主要 是几丁二糖 ，少量的几丁单糖、三糖、四糖和其它可溶性的几丁寡糖 绝大多数微生物产生的 几丁质酶属于内切型酶，将几丁质彻底水解成为单体 N一乙酰氨基葡萄糖．还需要p—N一 乙酰氨基葡萄糖苷酶 (p—N--acetylg1ucosaminidase)又称几丁二糖酶 (Chitobiase，EC3．2． 1．3∞ [ 2．2 pH对微生物几丁质酶活力和稳定性的影响 微生物几丁质酶的性质因来源不同而有较大的差异。酶作用最适 pH值一般在 3．0r 11-0，大部分微生物的几丁质酶作用最适pH