文摘
固醇是必不可少的分子膜脂质成分和重要的前身固醇激素调节许多发展过程。昆虫是无法合成固醇新创,因此,所有食植物的昆虫依靠一个外生增长固醇的来源,发展,和繁殖。社会的甾醇要求蜜蜂是不完全清楚因为全年没有定义良好的饮食对于花卉资源。我们的研究旨在描述固醇在花粉中存储Melipona marginata和Melipona scutellaris殖民地,以及评估他们的存在在下颌,咽下的,头唾腺分泌物。我们分析了花粉的化学成分存储在殖民地和工人的头腺组成的三个成人功能阶段(新兴、护士和采摘者)通过气相色谱和质谱分析。结果表明,花粉分析包含菜油甾醇、谷甾醇、豆甾醇,isofucosterol,羊毛甾醇,少量的胆固醇。腺体显示相同的化合物中发现花粉分析,除了羊毛甾醇不存在m . scutellaris腺体。令人惊讶的是,胆固醇被发现在某些腺体相对比率大于那些花粉。
1。介绍
固醇类分子在细胞膜至关重要,他们是固醇激素的前体和其他重要的监管机构的发展过程。然而,昆虫是无法合成,必须从他们的饮食(购买固醇1]。固醇的饮食需要首先报道了昆虫霍布森(2在绿头苍蝇Lucilia sericata。此外,在1959年,克拉克和布洛赫3)表明,昆虫无法合成固醇新创,所以他们需要购买这些化合物的营养缺陷型(来自希腊“增加”和“营养”)。营养缺陷型的个体无法合成有机化合物所必需的经济增长。这些作者显示固醇的重要性作为结构(cholestanol)和代谢(胆固醇)组件在昆虫。进一步的研究表明,蜕皮激素衍生品从胆固醇参与控制昆虫生长和成熟的4]。
此外,甾醇的必要性已经证明了由昆虫摄取不同的订单包括直翅目、半翅类、双翅目、鳞翅目、膜翅目昆虫(5]。事实上,到目前为止所有食植物的昆虫研究依靠外生增长甾醇、繁殖和发展(6,7]。多食植物的昆虫能够将植物甾醇在胆固醇的脱烷基化作用包含28日至29日碳原子的化合物,如desmosterol、菜油甾醇,菜子固醇,墨角藻甾醇、谷甾醇8- - - - - -10]。然而,蜜蜂无法执行这个转换(11,12]。其他食植物的昆虫,不要有植物甾醇的脱烷基化作用机理包括两种半翅类(Oncopeltus fasciatus,(13];Dysdercus fasciatus,(14])和一种鞘翅目(Trogoderma granarium,(15])。能够将植物甾醇在胆固醇并不验证其他组的蜜蜂。
蜜蜂的甾醇要求不应评税,因为他们的饮食和花粉来源仍然未知。甾醇主要存在于植物的花粉24-methylenecholesterol [16- - - - - -18]。然而,其它的研究报道,除了24-methylenecholesterol,花粉呈现植物甾醇desmosterol,菜油甾醇,墨角藻甾醇、谷甾醇,甚至少量的胆固醇(17]。
甾类化合物可能是注册和存储在不同器官的蜜蜂。皇后区和工人的蜜蜂大量24-methylenecholesterol在身体19]。Svoboda et al。1)表明,24-methylenecholesterol isofuscosterol,谷甾醇,菜油甾醇在咽下的存在,在蜜蜂的下颌腺护士。头大小的腺体(咽下的下颌,唇)群居蜜蜂不同根据个人的年龄20.]。在的蜜蜂腺体,下颌和咽下的护士的发展达到一个更高的峰值蜜蜂和他们相关的食品供应幼虫(20.]。我们假设,如在的蜜蜂的头腺麦蜂植物甾醇的贮藏器官中发挥作用。我们的研究旨在描述固醇在花粉中存储Melipona marginata和m . scutellaris殖民地,以及评估他们的存在在下颌,咽下的,头唾腺分泌物。
2。材料和方法
我们使用两个殖民地巴西无刺的蜜蜂种类:Melipona marginata和Melipona scutellaris。殖民地被保存在meliponary圣保罗,小溪Preto。对于每一个物种,我们收集了10个新工人,出现10护理工作者,10觅食,和两个样本(1 g)的花粉存储在锅,都在同一天。我们标志着新细胞产生的梳子,一天后的新兴工人。下颌(人),咽下的(忧郁)和唇腺(实验室)(头部分)立体显微镜下解剖,并将分别在30L己烷。花粉样本放在甲醇(4毫升/ 1 g)和提取离心机(去除蛋白质)。水相被除去,干下N2并在400毫升的己烷resuspended。样品被注入结合气相色谱分析-质谱法(gc - ms:岛津制作所,模型QP2010)。分离是实现DB-5MS列30米,和气体运输船氦在1.0毫升分钟−1。烤箱温度最初设置为50°C(1分钟)和增加了10°C min−1直到它达到300°C(15分钟)举行。分析模式在离了。通过70 eV电离质谱。数据分析与模型解决方案Windows(日本岛津公司公司),和化合物被确定基于Nist质谱相比库数据和标准溶液的不同合成植物甾醇(Sigma-Aldrich)。
我们分析了花粉中描述席尔瓦et al。21]。花粉的蛋白质分数在酒精酒精70%和24小时后被丢弃。样品被放置在包含4毫升瓶绝对冰醋酸(24小时)根据Erdtman醋解协议描述(22]。醋解后,光学显微镜的花粉被放在幻灯片50%甘油。我们确定了花粉类型相比花粉粒沉积在Palinoteca Faculdade德所说,Ciencias e Letras de小溪Preto,圣保罗,DM 4000 b使用徕卡显微镜,增加了2.560倍。
3所示。结果
甾醇分析结果的花粉,咽下的腺体(忧郁)、唇腺(实验室)和下颌腺(人)Melipona marginata和Melipona scutellaris总结在表中1和2。花粉样本中收集的锅Melipona物种显示相同比率的胆固醇、菜油甾醇、谷甾醇、豆甾醇,isofucosterol,羊毛甾醇。一般来说,腺分泌物显示相同的固醇花粉,一些变化根据工人的年龄和腺体类型。唯一的例外是腺体的羊毛甾醇的缺失米。scutellaris蜜蜂,尽管它存在于花粉收集罐。在m . marginata谷甾醇是主要固醇在花粉和腺体(护士蜜蜂的下颌腺除外)在m . scutellaris菜油甾醇、谷甾醇最高比例。在花粉样品中胆固醇的比例相对较低(0.53%和0.33%)比其他植物固醇。没有增加或减少模式的相对百分比植物甾醇在腺体与个人的年龄。从被子植物固醇得到棕榈科(米。scutellaris1种),蝶形花科(米。marginata4种;米。scutellaris3种)、野牡丹科(米。marginata1种)和桃金娘科(米。marginata,1种;米。scutellaris根据花粉类型(3种),表3)。
3.1。新出现的工人
主中甾醇米。marginata腺是谷甾醇,紧随其后的是胆固醇(忧郁和实验室)和isofucosterol(人)。在米。scutellaris腺体,主要化合物谷甾醇(忧郁和人)和菜油甾醇(实验室)其次是isofucoterol(忧郁)和胆固醇(人)。在米。marginata工人,豆甾醇被发现只有在下颌腺和羊毛甾醇在下颌和腺体咽下的被发现。咽下的腺和新兴工人的唇腺显示更高比例的胆固醇与花粉相比米。marginata(26.62%、47.7%和0.53%,分别地。)。在米。scutellaris,所有腺体新兴工人显示更高比例的胆固醇与花粉相比(忧郁= 11.20%,男人= 19.96%,实验室= 20.79%,和花粉= 0.33%)。
3.2。护士的工人
谷甾醇主要甾体化合物的腺体中找到护士蜜蜂,除了下颌腺米。marginata(豆甾醇)和咽下的腺体米。scutellaris(菜油甾醇)。菜油甾醇是第二个主要固醇中发现的这类工人(忧郁和人米。marginata,男人在米。scutellaris)。的唇腺米。scutellaris显示isofucosterol第二个主要化合物。在米。marginata护士的腺体蜜蜂显示更高比例的豆甾醇与花粉相比(忧郁= 23.08,= 54.41%,实验室= 14.07%,和花粉= 2.01%)。在米。scutellaris,所有腺体的护士蜜蜂显示比例相对较高的胆固醇与花粉相比(忧郁= 2.31%,男人= 20.43%,实验室= 14.30%,和花粉= 0.33%)。
3.3。抢劫者工人
胆固醇和羊毛甾醇缺席米。marginata抢劫者的工人。豆甾醇在场只有在两个分析物种的唇腺。米。scutellaris还缺乏羊毛甾醇、谷甾醇是腺体的主要化合物中发现,除了咽下的腺体(菜油甾醇)。米。marginata抢劫者工人表现出极大的相对数量的菜油甾醇和胆固醇在忧郁和人腺分泌物,和米。scutellaris工人提出了更高的相对浓度在实验室男人和这些化合物的腺体分泌物。在米。marginata腺体的觅食者显示更高比例的豆甾醇与花粉相比(实验室= 34.40%,花粉= 2.01%)。下颌腺和唇腺米。scutellaris觅食显示更高比例的胆固醇与花粉相比(男人= 28.43%,实验室= 28.10%,花粉= 0.33%)。
4所示。讨论
这项研究表明,一旦固醇吸收它们分布在不同的两种无刺的蜜蜂腺体。作为植物甾醇甾醇代谢和蜕化类固醇生产起着重要的作用[8,10,23- - - - - -26),外源植物固醇的摄入是结构和代谢所必需的组件。固醇似乎主要集中在中肠吸收,尤其是食植物的物种(27,28),快速通过粘膜细胞(28]。
分析了花粉和腺缺乏24-methylenecholesterol,不同于结果的蜜蜂由Svoboda et al。1]。花粉样本中收集的锅Melipona物种显示相同比率的固醇尽管花粉起源的差异。帕特森(29日)表明,在被子植物最丰富的植物固醇发现谷甾醇和豆甾醇,但许多物种也包含菜油甾醇和dihydrobrassicasterol。大多数植物物种的花粉积累中间体如24-methylenecholesterol和9,19-cyclopropyl固醇(30.]。然而,谷甾醇可以主要固醇在某些物种,发现Baccharis viminea,Juniperus uthaensis,蓼属植物sp。Hydrophyllum capitatum,抗旱性,和其他植物31日]。大量的花粉豆甾醇和胆固醇被发现的希瑟(Calluna寻常的在杨木)和(杨树fremontii),分别。
在蜜蜂中,24-methylenecholesterol主要固醇可以在自然的饮食和占主导地位的组织甾醇,其次是其他植物甾醇根据蜜蜂的寄主植物(32]。我们在研究中发现,花粉的主要固醇在腺体。此外,尽管一些麦蜂不能脱烷基化作用的植物甾醇为胆固醇,我们发现大量的胆固醇在某些腺体。事实上,细腰亚目(膜翅目)失去了脱烷基化作用的能力32),和蜜蜂使用几个菊固醇。因此,胆固醇的积累在腺体仍无法解释。
最可能的假设来解释组织积累的植物固醇的选择性转移固醇从成人的内生池后代(1]。Svoboda et al。1]表明,植物固醇的工人可以被转移到发展中幼虫通过育食物咽下的分泌物质和下颌腺和/或蜜胃的工人。组织甾醇概要文件可以在男性和女性之间不同。女性的生殖器官有较高的胆固醇的浓度Eurycotis floridana(33和王后的卵巢的蜜蜂有更高的浓度24-methylenecholesterol,菜油甾醇、谷甾醇(34]。关于发展,甾醇概要文件的影响发展阶段(卵、幼虫和成虫)的蚂蚁,和蛋固醇的类型多样性最低,而女王最高(35]。
同一组的相对浓度分泌物的工人有很高的偏差,但这可以解释为不同时代的工人执行任务社会蜜蜂的殖民地。Ferreira-Caliman et al。36]表明,参与任务育梳(护士蜜蜂)发生在5日和12日天苗期使用的觅食活动启动后22天苗期使用的,这个任务可以观察到的至少30天。
这项研究是第一个报道的参与头腺的存储组织在麦蜂花粉植物固醇。我们无法评估植物甾醇的积累发生在个人的生活,因为没有使用控制饮食进行生物测定。然而,我们表明,腺体的无刺的蜜蜂是一个重要的存储组织这些化合物,虽然许多研究仍需要了解这种转移发生,这些腺体的角色作为固醇的水库。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突或任何研究金融获得关于本研究的结果。
确认
本研究支持Coordenacao de Aperfeicoamento Pessoal de含量比(斗篷;奖学金提供给m . j . Ferreira-Caliman和PNPD过程没有。2288/2009提供给c i Silva)和Fundacao德帕罗尽管Estado de圣保罗(Fapesp,必须占州政府不。10/10027-5也没有。2010/10285-4)。作者感谢的语言修改由拉里萨·g·伊莱亚斯。作者还要感谢研究生凯蒂p . Aleixo和Leticia b . de法准备花粉的幻灯片。