保幼激素类似物和胰岛素配合应用对家蚕的影响

覃维鹏

摘 要 目的 自2006年“东桑西移”政策提出以来，种桑养蚕成为广西农民增收致富的朝阳产业，为提高广西的桑蚕养殖水平提供科学依据。方法 在蚕龄达三龄和四龄时，两次使用浓度为4 ?g/mL ZR515制剂8 mL对100头蚕体均匀喷涂;以100 g桑叶浸泡在300 mL胰岛素溶液中30 min后投喂家蚕。同时，喷涂ZR515和投喂胰岛素浸泡桑叶，探讨保幼激素类似物（ZR515）和胰岛素的应用对家蚕（菁松×皓月）生长发育的影响，特别是蚕体质量、蚕丝腺及蚕茧的重要经济参数全茧量、茧层量和茧层率指标，通过单因素水平分析，找出显著影响因素。结果使用保幼激素类似物（ZR515）和胰岛素对蚕体质量、蚕丝腺质量有明显增长作用，对全茧量、层茧量和层茧率亦有显著提高。结论保幼激素类似物（ZR515和胰岛素配合应用在家蚕饲养过程，可显著增加全茧量和茧层量，增加养蚕的经济效益和社会效益。

关键词 ZR515;胰岛素;丝腺体;家蚕;全茧量;茧层量

中图分类号：S482.3 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）27--02

自1965年Akai H和 Kobayashi M.[1]发现保幼激素类似物（JHA）有延长蚕龄、提高蚕个体质量和产茧量以来，应用保幼激素增加茧丝的研究成为蚕学业界的热点。合理使用保幼激素处理家蚕五龄幼虫，能使蚕体质量、蚕茧质量和丝蛋白质合成量的增加。家蚕在5龄中期以前，身体增长较快，其中包括绢丝腺的生长。5龄中期以后，家蚕从桑叶中吸取的营养，主要用于绢丝腺内丝蛋白的合成，这时期内所合成的丝蛋白，约占全部绢丝物质总量的80%左右，如果这时外源增加保幼激素含量，就能适当延长迅速合成丝蛋白的短暂时间，当然也就达到提高蚕丝产量的目的。

国内学者庄大桓、项美华[2]等应保幼激素喷洒5龄蚕中期可提高蚕层量达30%以上，崔为正、牟志美、张友英[3]等在5龄家蚕中后期保使用保幼激素和蜕皮激素明显的增加全茧量、茧层量和茧率指标。

然而，国内研究人员对胰岛素在家蚕上的应用报道并不多见，国外学者Magdum SB、Hooli MA深入研究胰岛素对多化性蚕的影响机理。胰岛素作为一种具有多种生物学效应的激素，除了在人们所熟知的蛋白质、脂肪、糖原的代谢中发挥重要的调节作用外，在调控细胞生长、增殖，保证正常的生长发育、代谢、生殖以及衰老等过程中起到非常重要的作用。

本文探讨保幼激素（ZR515）和胰岛素对家蚕养殖过程影响的主要经济参数：蚕龄、蚕体质量、丝腺质量、组织体指数、全蚕质量、茧层量、茧层率。

1 材料与方法

1.1 供试材料

家蚕为广西师范大学生命科学学院邓业成教授提供，整个实验在广西昊旺生物科技有限公司生化实验室内进行。饲养的家蚕品种为菁松×皓月，小蚕饲养按桑叶育标准进行，在自然温度湿度条件下饲养小蚕成长。在第小蚕2次蜕皮进入3龄蚕时，按每个区100头数目，分成5个区并编号1、2、3、4、5区，按区分别进行施药实验。

胰岛素从印度Himalaya药业公司购进，ZR515为广西昊旺生物科技有限公司研制配方制剂。使用丙酮将ZR515制剂稀释配制成4 ?g/mL每支8 mL分装，标记备用;等量丙酮不加入ZR515制剂去离子水稀释配制成参比液，同样按8 mL每支分装、标记备用;胰岛素配制成4 IU/mL水溶液，放入4～8 ℃冰箱内低温保存，胰岛素使用时提前2～4 h置于常温下，备用。

1.2 处理方法

1区：在小蚕第二次蜕皮进入三龄蚕后36 h和小蚕第3次蜕皮进入四龄后36 h，分别取1支8 mL的ZR515制剂均匀体喷涂于100头家蚕体上，然后正常添桑。

2区：将100 g新鲜桑叶浸泡于300 g胰岛素水溶液内30 min，放置于通风处阴干燥后，投喂100头小蚕，与第一组添桑时间相同。

3区：按1区方法施药，按2区方法添桑。

4区：取丙酮参比液1支8mL按1区施药方法对小蚕进行处理。

5区：不投加制剂药物，正常添桑。

1.3 数据记录和分析

从3龄开始，每天使用1‰天平（精确至0.001 g）称量并且精确记录小蚕质量和对应蚕龄（精确到小时）。

当蚕进入5龄后第5天（通过实验观察，家蚕上簇前开始取蚕进行剖解实验），从各区随机取10头蚕做丝腺体分离：将蚕置于三氯甲烷中1 min后用去离子水清洗，洗净后解剖后取出蚕体内丝腺放入去离子水中浸泡，除前部丝腺由于过细无法去表皮外，包裹在中部及后部丝腺的表皮均仔细剥除，再将丝腺用去离子水浸洗5 min去除黏附于丝腺表面的液体、杂物，放置清洁干净的丝网上20 min，再精确称量丝腺质量（0.001 g）。

其余未做丝腺体分离实验的小蚕仍按实验设定的分区正常饲喂桑叶，直至蚕成熟上簇结茧。

为了考察按1.2处理后雌性和雄性的家蚕在全茧量、层茧量和层茧率的变化关系，此3个参数作为家蚕养殖中最为重要的经济指标，有必要进行研究比较。

蚕丝腺质量、全茧量、层茧量的数据，按10头蚕的数量每头称量两次，称量后取平均值，蚕龄（3龄5龄，以小时计）和蚕体质量数据取五龄蚕上簇前的数据（称量后随机选10头做丝腺体分离，取均值）。

将各实验区（1～5区）记录获得的数据按文献的方法进行单因素方差分析，分别对蚕龄、蚕质量、丝腺质量、体组织率数据分析，尝试找出不同处理措施对育蚕的经济参数的显著差异，结果如表1所示。

为对比雌性和雄性家蚕在不同处理措施后影响因素，水平因子取全茧量、层茧量和层茧率三者分别进行单因素方差分析，方法同上。数据结果见表2。

2 结果与分析

对于蚕处理区（1～4区）与参比区（5区）的实验数据，如蚕龄、蚕体质量、丝腺质量、体组织率以及蚕茧特性参数列于表1和表2。从表1数据分析，对家蚕喷涂ZR515后，无论1区或3区的蚕龄和蚕体质量均出现明显增长，但单独使用胰岛素（2区）仅对蚕体质量有增长而无延长蚕龄的表现。蚕丝腺体数据在3个区1、2、3区均出现不同程度的增重，即单独使用ZR515或胰岛素或两者同时使用，并且有3>1>2趋势，体组织率数据也表现出同丝腺体有一致的增长趋势。

实验数据表明，在使用ZR515和胰岛素后，对1、2、3区内的全茧量和茧层量数据均出现不同程度的增加。特别是雌性全茧量和茧层量数据，无论是3区还是2区的数据均出现显著增加，但雄性全茧量和茧层量仅在3区特别明显，2区则没有与雌性蚕相同的结果。而以丙酮溶剂处理的家蚕（4区），对比参照区（5区）没有明显变化。

3 结论与讨论

1981年Kobari和Akai[4]等报道以ZR515处理家蚕使蚕体质量增加是因为保幼激素延长了蚕的蚕龄，饲养蚕的时间延长导致蚕体质量增加;2011年Kramer[5]认为胰岛素处理家蚕能激活蚕体丝腺内胰岛素合成水平，从而增加丝腺的质量。

从3区的实验结果分析，以保幼激素（ZR515）和胰岛素处理后蚕的层茧量平均增加30.54%（雌性和雄性），增丝效果非常显著。因此，建议将增丝产品保幼激素（ZR515）应用到蚕养殖时，配合适量的胰岛素补给，将达到相当满意的增产增收的效果。

参考文献

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

[2]庄大桓，项美华.保幼激素在养蚕业应用新途径的探讨[J].江苏蚕业，1992（1）：55-61.

[3]崔为正，牟志美，张友英.幼激素和蜕皮激素配合使用提高蚕丝量的研究[J].蚕业科学，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）.

（责任编辑：刘昀）