保幼激素類似物和胰島素配合應用對家蠶的影響

覃維鵬

摘 要 目的 自2006年“東桑西移”政策提出以來，種桑養(yǎng)蠶成為廣西農(nóng)民增收致富的朝陽產(chǎn)業(yè)，為提高廣西的桑蠶養(yǎng)殖水平提供科學依據(jù)。方法 在蠶齡達三齡和四齡時，兩次使用濃度為4 ?g/mL ZR515制劑8 mL對100頭蠶體均勻噴涂;以100 g桑葉浸泡在300 mL胰島素溶液中30 min后投喂家蠶。同時，噴涂ZR515和投喂胰島素浸泡桑葉，探討保幼激素類似物（ZR515）和胰島素的應用對家蠶（菁松×皓月）生長發(fā)育的影響，特別是蠶體質(zhì)量、蠶絲腺及蠶繭的重要經(jīng)濟參數(shù)全繭量、繭層量和繭層率指標，通過單因素水平分析，找出顯著影響因素。結(jié)果使用保幼激素類似物（ZR515）和胰島素對蠶體質(zhì)量、蠶絲腺質(zhì)量有明顯增長作用，對全繭量、層繭量和層繭率亦有顯著提高。結(jié)論保幼激素類似物（ZR515和胰島素配合應用在家蠶飼養(yǎng)過程，可顯著增加全繭量和繭層量，增加養(yǎng)蠶的經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞 ZR515;胰島素;絲腺體;家蠶;全繭量;繭層量

中圖分類號：S482.3 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）27--02

自1965年Akai H和 Kobayashi M.[1]發(fā)現(xiàn)保幼激素類似物（JHA）有延長蠶齡、提高蠶個體質(zhì)量和產(chǎn)繭量以來，應用保幼激素增加繭絲的研究成為蠶學業(yè)界的熱點。合理使用保幼激素處理家蠶五齡幼蟲，能使蠶體質(zhì)量、蠶繭質(zhì)量和絲蛋白質(zhì)合成量的增加。家蠶在5齡中期以前，身體增長較快，其中包括絹絲腺的生長。5齡中期以后，家蠶從桑葉中吸取的營養(yǎng)，主要用于絹絲腺內(nèi)絲蛋白的合成，這時期內(nèi)所合成的絲蛋白，約占全部絹絲物質(zhì)總量的80%左右，如果這時外源增加保幼激素含量，就能適當延長迅速合成絲蛋白的短暫時間，當然也就達到提高蠶絲產(chǎn)量的目的。

國內(nèi)學者莊大桓、項美華[2]等應保幼激素噴灑5齡蠶中期可提高蠶層量達30%以上，崔為正、牟志美、張友英[3]等在5齡家蠶中后期保使用保幼激素和蛻皮激素明顯的增加全繭量、繭層量和繭率指標。

然而，國內(nèi)研究人員對胰島素在家蠶上的應用報道并不多見，國外學者Magdum SB、Hooli MA深入研究胰島素對多化性蠶的影響機理。胰島素作為一種具有多種生物學效應的激素，除了在人們所熟知的蛋白質(zhì)、脂肪、糖原的代謝中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用外，在調(diào)控細胞生長、增殖，保證正常的生長發(fā)育、代謝、生殖以及衰老等過程中起到非常重要的作用。

本文探討保幼激素（ZR515）和胰島素對家蠶養(yǎng)殖過程影響的主要經(jīng)濟參數(shù)：蠶齡、蠶體質(zhì)量、絲腺質(zhì)量、組織體指數(shù)、全蠶質(zhì)量、繭層量、繭層率。

1 材料與方法

1.1 供試材料

家蠶為廣西師范大學生命科學學院鄧業(yè)成教授提供，整個實驗在廣西昊旺生物科技有限公司生化實驗室內(nèi)進行。飼養(yǎng)的家蠶品種為菁松×皓月，小蠶飼養(yǎng)按桑葉育標準進行，在自然溫度濕度條件下飼養(yǎng)小蠶成長。在第小蠶2次蛻皮進入3齡蠶時，按每個區(qū)100頭數(shù)目，分成5個區(qū)并編號1、2、3、4、5區(qū)，按區(qū)分別進行施藥實驗。

胰島素從印度Himalaya藥業(yè)公司購進，ZR515為廣西昊旺生物科技有限公司研制配方制劑。使用丙酮將ZR515制劑稀釋配制成4 ?g/mL每支8 mL分裝，標記備用;等量丙酮不加入ZR515制劑去離子水稀釋配制成參比液，同樣按8 mL每支分裝、標記備用;胰島素配制成4 IU/mL水溶液，放入4～8 ℃冰箱內(nèi)低溫保存，胰島素使用時提前2～4 h置于常溫下，備用。

1.2 處理方法

1區(qū)：在小蠶第二次蛻皮進入三齡蠶后36 h和小蠶第3次蛻皮進入四齡后36 h，分別取1支8 mL的ZR515制劑均勻體噴涂于100頭家蠶體上，然后正常添桑。

2區(qū)：將100 g新鮮桑葉浸泡于300 g胰島素水溶液內(nèi)30 min，放置于通風處陰干燥后，投喂100頭小蠶，與第一組添桑時間相同。

3區(qū)：按1區(qū)方法施藥，按2區(qū)方法添桑。

4區(qū)：取丙酮參比液1支8mL按1區(qū)施藥方法對小蠶進行處理。

5區(qū)：不投加制劑藥物，正常添桑。

1.3 數(shù)據(jù)記錄和分析

從3齡開始，每天使用1‰天平（精確至0.001 g）稱量并且精確記錄小蠶質(zhì)量和對應蠶齡（精確到小時）。

當蠶進入5齡后第5天（通過實驗觀察，家蠶上簇前開始取蠶進行剖解實驗），從各區(qū)隨機取10頭蠶做絲腺體分離：將蠶置于三氯甲烷中1 min后用去離子水清洗，洗凈后解剖后取出蠶體內(nèi)絲腺放入去離子水中浸泡，除前部絲腺由于過細無法去表皮外，包裹在中部及后部絲腺的表皮均仔細剝除，再將絲腺用去離子水浸洗5 min去除黏附于絲腺表面的液體、雜物，放置清潔干凈的絲網(wǎng)上20 min，再精確稱量絲腺質(zhì)量（0.001 g）。

其余未做絲腺體分離實驗的小蠶仍按實驗設定的分區(qū)正常飼喂桑葉，直至蠶成熟上簇結(jié)繭。

為了考察按1.2處理后雌性和雄性的家蠶在全繭量、層繭量和層繭率的變化關系，此3個參數(shù)作為家蠶養(yǎng)殖中最為重要的經(jīng)濟指標，有必要進行研究比較。

蠶絲腺質(zhì)量、全繭量、層繭量的數(shù)據(jù)，按10頭蠶的數(shù)量每頭稱量兩次，稱量后取平均值，蠶齡（3齡5齡，以小時計）和蠶體質(zhì)量數(shù)據(jù)取五齡蠶上簇前的數(shù)據(jù)（稱量后隨機選10頭做絲腺體分離，取均值）。

將各實驗區(qū)（1～5區(qū)）記錄獲得的數(shù)據(jù)按文獻的方法進行單因素方差分析，分別對蠶齡、蠶質(zhì)量、絲腺質(zhì)量、體組織率數(shù)據(jù)分析，嘗試找出不同處理措施對育蠶的經(jīng)濟參數(shù)的顯著差異，結(jié)果如表1所示。

為對比雌性和雄性家蠶在不同處理措施后影響因素，水平因子取全繭量、層繭量和層繭率三者分別進行單因素方差分析，方法同上。數(shù)據(jù)結(jié)果見表2。

2 結(jié)果與分析

對于蠶處理區(qū)（1～4區(qū)）與參比區(qū)（5區(qū)）的實驗數(shù)據(jù)，如蠶齡、蠶體質(zhì)量、絲腺質(zhì)量、體組織率以及蠶繭特性參數(shù)列于表1和表2。從表1數(shù)據(jù)分析，對家蠶噴涂ZR515后，無論1區(qū)或3區(qū)的蠶齡和蠶體質(zhì)量均出現(xiàn)明顯增長，但單獨使用胰島素（2區(qū)）僅對蠶體質(zhì)量有增長而無延長蠶齡的表現(xiàn)。蠶絲腺體數(shù)據(jù)在3個區(qū)1、2、3區(qū)均出現(xiàn)不同程度的增重，即單獨使用ZR515或胰島素或兩者同時使用，并且有3>1>2趨勢，體組織率數(shù)據(jù)也表現(xiàn)出同絲腺體有一致的增長趨勢。

實驗數(shù)據(jù)表明，在使用ZR515和胰島素后，對1、2、3區(qū)內(nèi)的全繭量和繭層量數(shù)據(jù)均出現(xiàn)不同程度的增加。特別是雌性全繭量和繭層量數(shù)據(jù)，無論是3區(qū)還是2區(qū)的數(shù)據(jù)均出現(xiàn)顯著增加，但雄性全繭量和繭層量僅在3區(qū)特別明顯，2區(qū)則沒有與雌性蠶相同的結(jié)果。而以丙酮溶劑處理的家蠶（4區(qū)），對比參照區(qū)（5區(qū)）沒有明顯變化。

3 結(jié)論與討論

1981年Kobari和Akai[4]等報道以ZR515處理家蠶使蠶體質(zhì)量增加是因為保幼激素延長了蠶的蠶齡，飼養(yǎng)蠶的時間延長導致蠶體質(zhì)量增加;2011年Kramer[5]認為胰島素處理家蠶能激活蠶體絲腺內(nèi)胰島素合成水平，從而增加絲腺的質(zhì)量。

從3區(qū)的實驗結(jié)果分析，以保幼激素（ZR515）和胰島素處理后蠶的層繭量平均增加30.54%（雌性和雄性），增絲效果非常顯著。因此，建議將增絲產(chǎn)品保幼激素（ZR515）應用到蠶養(yǎng)殖時，配合適量的胰島素補給，將達到相當滿意的增產(chǎn)增收的效果。

參考文獻

[1]Akai H，Kobayashi M. Sites of Fibroin Formation in the Silk Gland in Bombyx Mori[J].Nature，1965，206（529）.

[2]莊大桓，項美華.保幼激素在養(yǎng)蠶業(yè)應用新途徑的探討[J].江蘇蠶業(yè)，1992（1）：55-61.

[3]崔為正，牟志美，張友英.幼激素和蛻皮激素配合使用提高蠶絲量的研究[J].蠶業(yè)科學，1995，3（21）：178：183.

[4]Akai， H.， K. Kiguchi， Y. Kobari， et al. Practical Utilization of Juvenoids for Increasing Silk Production[J]. Scientific Papers of the Inst. Org. Phys. Chem，1981（22）.

[5]Kramer.Surface Immobilization of Antibody on Silk Fibroin Through Conformational Transition[J].Acta Biomaterialia，2011（2）.

（責任編輯：劉昀）