جلد دوم کتاب فیزیولوژی حشرات توسط دکتر علیرضا بندانی استاد گروه گیاهپزشکی دانشگاه تهران به چاپ رسیده است که در این جلد به مباحث گوارشی، دفع، میکروارگانیسم های همزیست، سوخت و ساز حشرات پرداخته می شود.

گوارش و آنزیم­ها در حشرات:

بخش مهمی از غذای حشرات را ماکروملکولهایی نظیر پلی ساکارید ها و پرو تئین­ها تشکیل می­دهند البته لیپید ها نیز به شکل گلیسیریدها، فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها، در غذای حشرات دیده می شود و به طور عمومی یک ملکول کوچک قابلیت انتقال به بافت هدف در بدن را دارد، در حالی که ملکولهای بزرگ این ویژگی را نداشته و لازم است قبل از جذب به ترکیبات کوچکتر شکسته شوند. آنزیم های مربوط در معده وبزاق این کار را انجام می­دهند.(Chapman, 1998) نیازهای ضروری غذایی حشرات آنهایی هستند که در اغلب مهره داران وجود دارد (Haves, 1974).

پروتئین­ها، پلی­ساکاریدها ، لیپیدها سه گروه اصلی تغذیه­ای در حشرات هستند که قبل از جذب بوسیله معده میانی حشرات باید مورد گوارش قرار گیرند و به ترتیب بوسیله پروتئازها، آمیلاز و لیپازها که سه گروه عمده آنزیم های گوارشی در حشرات می­باشند، تجزیه ­گردند(Applabaum, 1961) .

رده بندی آنزیم­های گوارشی:

هیدرولازها آنزیم­های گوارشی محسوب می­شوند که بوسیله کمیته بین المللی بیوشیمی و بیولوژی مولکولی رده بندی و نامگذاری آن­ها صورت پذیرفته است. آنزیم­هایی که مسئولیت هیدرولیز کامل پروتئین­ها و تبدیل آن­ها به اسیدآمینه را دارند، پروتئاز (پپتید هیدرولاز (EC 3.4 می­باشند که روی پیوندهای پپتیدی عمل کرده و خود شامل پروتئازها (اندوپپتیداز EC 3.4.21-24) و اگزوپپتیداز (EC3.2.4.11-19) می­باشند. پروتئازها خود بر اساس مکانیسم کاتالیتیکی به دودسته تقسیم می­شوند. با استفاده از کابردهای متفاوت یا اثر pH قابل شناسایی هستند. آنزیم­هایی که باعث هیدرولیز کامل کربوهیدرات­ها وتبدیل آنها به منوساکاریدها می­گردند کربوهیدراز می­نامند. کربوهیدرازها بر اساس سوبسترا اختصاصیشان رده­بندی می شوند.که به دو گروه اصلی تقسیم می­شوند:

1-    Despolymerases

آنزیم­هایی که باعث شکست پیوندهای داخلی در پلی ساکاریدها می­شوند و بر اساس سوبستراهایشان نامگذاری می­شوند از مهمترین اعضا این گروه می­توان به آمیلاز اشاره کرد. البته آنزیم­هایی چون سلولاز، پکتیناز و کیتیناز نیز در این گروه قرار می گیرند آلفا آمیلاز خود با توجه به پیوندی که می­شکند به نام آلفا و بتا آمیلاز نامیده می­شود .(Terra and Ferreia, 1996)

به علت اینکه آلفا آمیلاز D, α 1,4)- گلوکان گلوکانوهیدرولاز(E.C.3.2.1.1 شکستن پیوندهای گلوکوزید داخلی نشاسته و الیگوساکاریدو پلی­ساکارید های مشابه را کاتالیز می­کند، این آنزیم در اغلب گیاهان، جانوران و حشرات و میکروارگانیسم های دیگر وجود دارد(Karen and Malasinky, 1978). آلفا آمیلاز اولین بار در سوسک Tenebrio molitor خالص سازی و ویزگی­های آنزیمی آن تعیین گردید .(Applabuam, 1964) از گروه آنزیم­هایی که در حشرات بر روی زنجیره، 1و4 گلوکان نظیر نشاسته ویا گلیکوژن عمل می­نماید، فقط آلفا آمیلاز یافت شده است.(Terra and Ferreia, 1996)

2-   :Glycosidases

شامل آنزیم­هایی است که الیگوساکاریدها و دی ساکاریدها را هیدرولیز می­کندگلیکوزیدازها بر اساس منوساکاریدها که با کاهش پیوند گلیکوزیدی روی α یا β است نامگذاری می­کنند. بنابراین گلوکز حاصل از عمل آنزیم و شکست پیوندهای آنها ازناحیه α یا β گلوکوزید حاصل می شود. وچنان­که دیده می­شود یک سوبسترا ممکن است بوسیله آنزیم­های مختلف شکسته شود. البته استثناء نیز وجود دارد به عنوان مثال دی ساکارید ترهالوز اگرچه یک α- گلوکوزید است اما آلفا گلوکوزیداز قادر به شکستن آن نیست و فقط تره هالوز یک آنزیم اختصاصی است که قادر به شکستن آن میباشد.آنزیمهای α- β گلوکوزیداز و α- β گالاکتوزیداز نیز جزء این گروه می باشند  

کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است