[发明专利]一种准确测量昆虫肠道环境真实pH值的方法

说明书

本发明公开了一种准确测量昆虫肠道环境真实pH值的方法，该方法首先获取昆虫的肠道，收集一定量的昆虫肠道及其内容物，用生物组织研磨器磨碎昆虫肠道及其内容物，再通过冷冻离心机离心，获得昆虫肠道及其内容物上清液，用广泛pH试纸和精密pH试纸快速测量上清液pH值，即可获得昆虫肠道环境真实pH值，可在较短时间内准确获得某种昆虫幼虫肠道环境的真实pH值，为昆虫肠道微生物及肠道酶系的后续研究提供了方便，具有操作简单，测量数值真实可靠的特点。对昆虫的食物消化、营养获取以及研制与昆虫中肠有关的生物农药具有重要的指导价值。

技术领域

本发明属于昆虫肠道环境测定技术，具体涉及一种准确测量昆虫肠道环境真实pH值的方法。

背景技术

昆虫的消化道主要有消化食物颗粒、吸收营养物质、维持体内离子平衡和排出代谢废物的功能。依据功能不同分为前肠、中肠和后场。其中，前肠具有用于临时贮存食物的嗉囊，中肠是肠道共生物及消化酶和蛋白酶主要存在的场所，功能最为突出。中肠主要分泌消化液、消化食物和吸收营养。后肠(包括回肠和直肠)主要功能是排除含氮的代谢废物和食物残渣，同时为昆虫肠道菌群提供有利的营养环境。

昆虫肠道是昆虫消化系统最主要的组成部分，是伴随昆虫各种生命代谢活动的动态且稳定的环境，昆虫复杂的肠道环境为某些微生物提供了一个优越的定殖环境。肠道环境中存在着大量的肠道微生物，部分研究表明这些微生物的存在对寄主昆虫正常生命活动意义重大。大多数微生物与寄主昆虫是互利共生关系，它们含有多种酶系统，在维生素的合成、脂肪和碳水化合物的吸收和利用中也起着重要作用。肠道微生物和昆虫的肠道相互影响最终达到动态平衡，从而使昆虫的肠道环境维持在一个恒定的pH 值。

因昆虫具有多样化的生态习性和不同取食特性，不同种类昆虫的肠道菌群也出现多样化的特性。肠道环境因昆虫的种类不同而差异很大，这也是昆虫适应各种不同生态位和取食习惯的长期协同进化结果，这种协同进化逐渐演化为昆虫特定肠道部位定居固定肠道微生物的现象。因此，不同种类的昆虫肠道中定殖着不同的肠道微生物，肠道微生物的种类会影响肠道环境的实际pH值，取食不同的寄主植物也会在一定程度上影响肠道环境的真实pH值。肠道环境稳定的pH值在昆虫维持正常的生理活动方面具有及其重要的功能，稳定的肠道环境pH值可在一定程度上抵御外来菌的侵入与定殖，在促进免疫系统的发挥功能中也起着重要作用。

昆虫体内大多数蛋白酶和肽酶会直接分泌到中肠，其中一些昆虫体内的酶系统则会保留在其中肠细胞或与其外膜结合处，因此，肠腔内的pH 值可直接影响酶活性水平，其影响程度取决于酶活性发挥的最佳pH值。而不同种类昆虫之间肠道pH环境差异很大。在昆虫肠道的真实pH值的条件下研究昆虫的肠道酶活性更具有实际应用价值，才更能反映真实酶活性变化。昆虫肠道环境中的酶种类繁多，近年来研究最多的有消化酶、蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、羧酸酯酶、海藻糖酶以及各种中肠受体蛋白等。这一系列酶功能的发挥在维持昆虫正常新陈代谢和生理活动中作用显著，而昆虫肠道环境的真实pH值对酶的活性有直接的影响。这一系列和昆虫肠道有关的酶活性的研究必须建立在昆虫肠道环境的真实pH值的基础上才更有实际参考价值。

近年来对昆虫肠道微生物和昆虫体内一系列酶活性方面的研究已成为学者们普遍关注的新热点。因此，研究一种能快速的测出昆虫肠道真实准确的pH值的方法在昆虫的生理生化研究方面就显得尤为重要，此方法对昆虫的食物消化、营养获取以及研制与昆虫中肠有关的生物农药具有重要的指导价值。