Dietary modulation of α-amylase activity in eight geographical strains of Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais

Rank transformation of specific activity values of -amylase across four strains of Sitophilus oryzae (L.) and four strains of S. zeamais Motschulsky indicates that levels of these predominant enzymes are highest in adults feeding on hulled barley or long-grain brown rice. Intermediate activity levels are found in weevils feeding on yellow corn (maize) and lowest levels are found in wheat-fed weevils. Although extracts prepared from barley contain inhibitory activity against two purified isoamylases from S. oryzae, levels of the naturally-occurring -amylase inhibitors against these two enzymes are about 2.2-fold and 6.1-fold, respectively, more concentrated in wheat. Ingestion of these amylase inhibitors and formation of an inactive enzyme:inhibitor complex with previously secreted amylase may account for the lower activity of amylase in weevils of both species feeding on wheat. Amylase levels across all strains feeding on a given diet are about 2-fold higher in S. oryzae than in S. zeamais. Significant differences in activity levels were also found between strains in both species. Since -amylase is a predominant digestive hydrolase in these species, the degree to which cereal diets affect amylase levels may indicate their suitability as potential hosts.

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Résumé La transformation de rang des valeur d'activité spécifique de l'-amylase de 4 souches de S. oryzae et de 4 souches de S. zeamais montre que les niveaux les plus élevés de ces enzymes prédominantes s'observent chez les adultes nourris d'orge mondé ou de riz brun á grains longs. Des niveaux intermédiaires d'activité ont été obtenus chez les insectes élevés sur maïs jaune, et les niveaux les plus faibles chez ceux élevés sur blé. Bien que les extraits préparés à partir d'orge présentent une activité inhibitrice de deux isoamylases purifiées de S. oryzae, les niveaux des inhibiteurs naturels -amylase de ces deux enzymes sont environ respectivement 2,2 et 6,1 fois plus concentrés dans le blé. L'ingestion de ces inhibiteurs d'amylase et la formation d'un complexe enzyme inactive/inhibiteur avec l'amylase secrétée antérieurement, peut rendre compte de la plus faible activité de l'amylase chez les charançons consommant du blé. Le niveau d'amylase de S. oryzae est 2 fois plus élevé que celui de S. zeamais pour toutes les souches élevées sur un régime donné. Des niveaux d'activité significativement différents ont été trouvés suivant les souches pour chacune des deux espèces. Puisque l'amylase est la principale hydrolase digestive de ces espèces, l'intensité de la modification des teneurs en amylase par la consommation de céréales peut indiquer leur adéquation comme hôtes potentiels.