Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae) zehir içeriği ve aktivitesi

Abstract

ÖZET Pimpla turionellae L. (HYMENOPTERA: ICHNEUMONTDAE) ZEHİR İÇERİĞİ VE AKTİVİTESİ Ekrem ERGİN Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı Doktora Tezi / Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Fevzi UÇKAN Balıkesir, 2005 İdiobiont, soliter ve pup endoparazitoidi Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae), konak tür büyük balmumu güvesi, Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) kullanılarak yetiştirildi. Böcek yetiştirilmesi ve deneyler süresince laboratuarda 25 ± 2 °C sıcaklık, % 60 ± 5 nispi nem ve 12:12 (Aydınlık: Karanlık) fotoperiyot şartları devam ettirildi. Parazitoid dişisinin zehir içeriğindeki peptitlerin moleküler ağırlıkları, bazı bileşenler, içerikte yaşa ve beslenmeye bağlı değişimler ile zehirin konak ve antimikrobiyal aktivitesi belirlendi. Zehirin çoğunlukla moleküler ağırlığı 20 ile 106 kDa arasındaki peptit ve proteinlerden oluştuğu, ancak içerikte bu aralıktan daha düşük ve yüksek seviyelerde protein bantları olduğu SDS-PAGE ile gösterildi. Zehir içeriğinde melittin ve apaminin varlığı SDS-PAGE ile tespit edilerek HPLC ile desteklendi. HPLC analizleri zehir içeriğinde noradrenalin, serotonin, histamin ve fosfolipaz B'nin varlığım da gösterdi. Zehir içeriğindeki aminlerin oran ve miktarları parazitoit yaşma bağlı olarak azaldı. Enzim oram ve miktarı ile peptit ve protein oranlan ise arttı. Beslenmeye bağlı olarak bileşenlerin oran ve miktarları arasında önemli bir farklılık görülmedi. Yaş ve besin gruplarında, içerikteki enzim, aminler, peptit ve proteinlerin oranları île enzim ve aminlerin miktarlanndaki nispi değişimler önemliydi. Konak larva ve pupalarının erginleşme oranlarında zehir dozu artışına bağlı olarak azalma görüldü, erginleşme süresinde ise önemli bir değişiklik olmadı. Larvalarda, 0.05 KEZ (kese eşdeğeri zehir) tatbikinde % 93.3 olan erginleşme oram, zehir dozu arttıkça, 0.1 KEZ'de % 86.6'ya, 0.5 KEZ'de % 13.3'e düştü, 1 KEZ'de ise, erginleşen birey olmadı. Erginleşme oranları, pupalarda 0.005, 0.01 ve 0.02 KEZ'de, sırası ile, % 86.6, 66.6 ve 33.3 olarak gerçekleşti. 0.05 ile 1 KEZ arasındaki dozlarda erginleşen birey görülmedi. Zehirin LD50 ve LD99 toksik dozları, konak larvası için, şurası ile 0.2 ve 1.1, pupası için ise, 0.01 ve 0.3 KEZ olarak belirlendi. Zehir tatbikini müteakip ilk iki saat içerisinde, larvalarda LD50 dozu üzerindeki dozlarda spazmotik aktivite ve pupalarda yüksek dozlarda (>0.05 KEZ/pupa) abdominal hareketin azalması şeklinde, mekanik uyarıya cevapta belirgin azalma görüldü. Bir kese eşdeğeri zehirin ve daha azının antimikrobiyal aktivitesinin olmadığı tespit edildi. Zehir içeriğinde bulunan bileşenler, zehirin konak üzerindeki aktivitesinin esasen nörotoksik etkili olduğunu gösterdi. ANAHTAR KELİMELER: Pimpla turionellae I zehir içeriği / SDS-PAGE / HPLC / yaş / beslenme / konak aktivitesi / antimikrobiyal aktivite. 11

ABSTRACT VENOM CONTENT AND ACTIVITY OF Pimpla turionellae L. (HYMENOPTERA: ICHNEUMONIDAE) Ekrem ERGİN Balıkesir University, Institue of Science, Department of Biology Ph. D. Thesis / Supervisor: Ass. Prof. Dr. Fevzi UÇKAN Balıkesir-Turkey, 2005 Idiobiont, solitary, and pupal endoparasitiod Pimpla turionellae L. (Hymenoptera: Ichneumonidae) was reared on greater wax moth, Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae). Insect rearing and assays were conducted at 25 ± 2 °C, 60 ± 5 % relative humidity and a photoperiod of 12:12 h (L: D). The molecular weight range of peptides in venom, some components, age- and feeding-related changes in content, host and antimicrobial activity of venom were determined. SDS-PAGE analysis indicated that venom primarily contains peptides and proteins with molecular weights between 20 and 106 kDa, but there were also protein bands lower and higher than this range. The presence of melittin and apamin in wasp venom was shown by SDS-PAGE and HPLC. HPLC data also showed the presence of noradrenaline, serotonin, histamine and phospholipase B in venom. The ratio and amount of amines in venom decreased with respect to parasitoid age whereas enzyme ratio and amount along with the ratio of peptides and proteins increased. There were not significant feeding-related changes in the ratio and amount of venom components. The relative changes in the ratio and amount of enzyme and amines, and the ratio of peptides and proteins in age and feeding groups were significant. Increasing the venom dosage decreased the ratio of adult emergence for host larva and pupa, but did not cause a significant delay in adult emergence. The ratio of adult emergence was 93.3 % at 0.05 VRE (venom reservoir equivalent) for larva, and decreased to 86.6 and 13.3 % at 0.1 and 0.5 VRE, respectively. There was no emergence at 1 VRE. The ratios of adult emergence for pupae were 86.6, 66.6, and 33.3 % at 0.005, 0.01, and 0.02 VRE, respectively. There were no emergence at increasing doses from 0.05 to 1 VRE. The LD50S and LD99S of venom were determined as 0.2 and 1.1 VRE and 0.01 and 0.3 VRE for host larva and pupa, respectively. The response to mechanical stimulus in two hours following venom exposure significantly diminished as the decrease of spasmotic activity for larva at doses greater than LD50 and the decrease of abdominal motility for pupa at higher doses (>0.05 VRE/pupa). A female reservoir equivalent venom or less did not have an antimicrobial activity on bacteria and fungus cultures. Venom components confirmed that the primary activity of venom on host species was neurotoxic. KEY WORDS: Pimpla turionellae I venom content / SDS-PAGE / HPLC / age / feeding / host activity / antimicrobial activity. m