Body-surface protease inhibitors in cage and hive Apis mellifera L.

• Autorzy: Strachecka A. , Paleolog J. , Borsuk G. , Olszewski K. , Grzywnowicz K. , Gryzinska M.

Warianty tytułu

PL

Inhibitory proteaz na powierzchni ciała pszczół (Apis mellifera L.) w klatce i w ulu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the work was to determine the activity of protease inhibitors sampled from the body surface of bee workers kept in a natural hive environment and in a cage. The samples were collected for five weeks. 40 cage samples and 50 hive samples were gathered, each containing 10 bees. Hydrophilic (water-treated) and hydrophobic (Triton-rinsed) proteins were isolated from the insects. The samples containing washed-out proteins were tested as follows: the activity of aspartic and serine protease inhibitors by the Lee and Lin method; electrophoretic analysis of proteins in a polyacrylamide gel for protease inhibitor detection by means of the modified Felicioli method; and in vivo tests of antifungal and antibacterial activity using the double application method. The cage environment had a destabilizing effect on the natural protease inhibitor system causing radical variation in its activity, which was not the case with the hive environment. The samples were not found to be active in relation to M. luteus and E. coli. The cage bees were less resistant to microorganisms. The results of the in vivo microorganismal test confirmed the fact of weaker protease inhibitor activity in the washed-out body-surface samples of the cage bees that was also observed in in vitro biochemical analyses. The results of cage-based analyses of non-specific apian resistance should be treated with caution when used in reference to hive bees.

PL

Określono aktywność inhibitorów proteaz wyizolowanych z powierzchni ciała robotnic utrzymywanych w naturalnym środowisku ula oraz w klatce. Próby pobierano przez pięć tygodni, pozyskując 40 prób z klatek i 50 prób z ula, w każdej po 10 pszczół. Z owadów wyizolowano białka hydrofilne (przy użyciu wody) oraz hydrofobowe (przy użyciu tritonu). Próbki z wypłukanymi białkami poddano następujący moznaczeniom: aktywność inhibitorów proteaz asparaginowych i serynowych wg metody Lee i Lina; analiza elektroforetyczna białek w żelu poliakrylamidowym do wykrywania inhibitorów proteaz wg zmodyfikowanej metody Felicioliego; aktywność przeciwgrzybowa i antybakteryjna w testach in vivo metodą płytek dwuwarstwowych. Środowisko klatki działało destabilizująco na system naturalnych inhibitorów proteaz wywołując duże wahania ich aktywności, co nie zdarzyło się w ulu. W próbkach nie zaobserwowano aktywności wobec M. luteus i E. coli. Pszczoły w klatce miały słabszą oporność przeciwko mikroorganizmom. Wyniki testu z mikroorganizmami in vivo potwierdziły słabszą aktywność inhibitorów proteaz w próbkach wypłukanych z powierzchni ciał pszczół w klatkach, wykazaną również w analizach biochemicznych in vitro. Uzyskane w klatkach wyniki badań oporności nieswoistej pszczół należy ostrożnie odnosić do pszczół w ulu.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Zootechnica
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.125-131,ref.

Twórcy

autor

Strachecka A.

• Department of Biological Basis of Animal Production, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Paleolog J.

autor

Borsuk G.

autor

Olszewski K.

autor

Grzywnowicz K.

autor

Gryzinska M.

Bibliografia

• Bania J., Polanowski A., 1999. Bioinsecticides and insect defense mechanisms. Postępy Biochem. 45 (2), 143–150.
• Barrett A.J., 1999. Peptidases: a view of classification and nomenclature. MCBU 5, 1–12.
• Evans J.D.,Aronstein K., Chen Y.P., Hetru C., Imler J.L., Jiang H., KanostM., Thompson G.J., Zou Z., Hultmark D., 2006. Immune pathways and defence mechanisms in honey bee Apis mellifera. InsectMol. Biol. 15 (5), 645–656.
• Felicioli R., Garzelli B., Vaccari L., Melfi D., Balestreri E., 1997. Activity staining of protein inhibitors of proteases on gelatin-containing polyacrylamide gel electrophoresis. Anal. Biochem.244 (1), 176–179.
• Gawlik K., Poręba W., Gutowicz J., 2005. Cystatins, thyropins and inhibitors homologous to propeptides of cysteine proteases. Postępy Biochem. 51 (3), 318–327.
• Gliński Z., Kostro K., Luft-Deptuła D., 2006. Choroby pszczół [Apian diseases]. PWRiL,Warszawa, 37–43 [in Polish].
• Grzywnowicz K., Ciołek A., (Strachecka), Tabor A., Jaszek M., 2009. Profiles of body-surface proteolytic system of honey bee queens, workers and drones: Ontogenetic and seasonal changes inproteases and their natural inhibitors. Apidolgie 40 (1), 4–19.
• Lee T., Lin Y., 1995. Trypsin inhibitor and trypsin – like protease activity in air – or submergence – grown rice (Oryza sativa L.) coleoptiles. Plant Sci. 106, 43–54.
• Lipiński Z., 2002. Istota oraz mechanizm porzucania gniazd przez roje pszczół miodnych (rójka, ucieczka, migracja i zjawiska im towarzyszące) [The essence and mechanizm of nest abandonmentby honeybee swarms (mating flight, escape, migration and related phenomena)]. Blenam,Olsztyn, 5–322 [in Polish].
• Milne Ch.P., 1985. The need for using laboratory tests in breeding honeybees for improved honey production. J. Apic. Res. 24 (4), 237–242.
• Nirmala X., Kodrik D., Zurovec M., Sehnal F., 2001. Insect silk contains both a Kunitz-type and a unique Kazal-type proteinase inhibitor. Eur. J. Biochem. 268, 2064–2073.
• Olszewski J., Paleolog J., 2005. Foraging and hoarding efficiency in Buckfast purebreds and Norwegian black bee (A. m. mellifera) hybrids. Part 1.Annual honey yield versus results of field flyingcage and laboratory tests. J. Apic. Sci. 49 (1), 17–25.
• Paleolog J., Borsuk G., Olszewski K., 2003. Some factors influencing the results of the cage tests of a life span and food intake in Apismelliferaworkers. Ann.Univ.MariaeCurie-Skłodowska, 21 (N2), 95–104.
• Paleolog J.,Wilczyńska R., 1998. The influence of queen pheromones, environment factors, genotypes and their interactions on length of life of caged workers in laboratory tests in bees.
• Pszczeln. Zesz. Nauk. 42 (2), 65–66.Schacterle G., Pollack R., 1973. Simplified method for quantitative assay of small amounts of protein in biological material. Anal. Biochem. 51, 654 – 655.
• Schmickl T., Crailsheim K., 2004. Inner nest homeostasis in a changing environment with special emphasis on honey bee brood nursing and pollen supply. Apidologie 35, 249–263.
• DzU 97.111.724. Ustawa z dnia 21 sierpnia 1997 r. o ochronie zwierząt [The Act on Animal Protection of 21 August 1997] [in Polish].
• Woyke J., 2008. Biologia pszczół. Hodowla pszczół [Apian biology. Apiculture]. PWRiL, Poznań, 77–119 [in Polish].

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu