การยับยั้งเพคติเนสของสารสกัดโปรตีนจากเมล็ดถั่วเขียวผิวมันและถั่วเขียวผิวดำ
คำสำคัญ:
ถั่วเขียวผิวมัน, ถั่วเขียวผิวดำ, สารสกัดโปรตีน, เพคติเนส, โปรตีนที่ยับยั้งเพคติเนสบทคัดย่อ
ด้วงถั่วเขียวเป็นแมลงศัตรูในโรงเก็บที่สำคัญ โดยด้วงถั่วเขียวมีการหลั่งเพคติเนสเพื่อย่อยเพคติน ซึ่งเป็นโพลิแซคคาไรด์ที่พบในผนังเซลล์พืช ทำให้สามารถเข้าไปกัดกินและทำลายเมล็ดถั่วเขียว ความต้านทานการเข้าทำลายของด้วงถั่วเขียวที่แตกต่างกันในถั่วเขียวแต่ละสายพันธุ์อาจเกี่ยวข้องกับกิจกรรมการยับยั้งเพคติเนส ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินกิจกรรมการยับยั้งเพคติเนส ผลของปริมาณที่ใช้ทดสอบ และความคงตัวต่อความร้อนของสารสกัดโปรตีนจากถั่วเขียวผิวมันสองพันธุ์ (KPS1 และ KUML3) และถั่วเขียวผิวดำหนึ่งพันธุ์ (CN80) ผลการทดลองพบว่า เมล็ดถั่วเขียวดิบ
ทั้งสามพันธุ์มีกิจกรรมการยับยั้งเพคติเนส แต่ถั่วเขียวผิวดำพันธุ์ CN80 แสดงกิจกรรมดังกล่าวสูงที่สุด กิจกรรมการยับยั้งเพคติเนสเพิ่มสูงขึ้นตามปริมาณสารสกัดโปรตีนที่เพิ่มขึ้น และยังพบว่า การต้มสารสกัดโปรตีนให้เดือดเป็นเวลา 10 นาที ทำให้ความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์ของสารสกัดโปรตีนจากถั่วเขียวทั้งสามพันธุ์ลดลง แต่มีระดับการลดลงที่ต่างกัน การทดลองในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า พันธุกรรมถั่วเขียว ปริมาณ และการเตรียมสารสกัดโปรตีนมีผลต่อกิจกรรมการยับยั้ง
เพคติเนส อย่างไรก็ตาม ควรมีการศึกษาชนิดของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งเพคติเนส เพื่อให้เข้าใจกลไกความต้านทานด้วงถั่วเขียวเพิ่มขึ้น และสามารถนำไปประยุกต์ใช้คัดเลือกถั่วเขียวให้มีความต้านทานด้วงถั่วเขียวต่อไปได้
References
สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. 2557. งานวิจัยและพัฒนาพันธุ์ถั่วเขียว มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. แหล่งที่มา: https://www3.rdi.ku.ac.th/?p=6781, 3 มีนาคม 2566.
สถาพร โชติช่วง, สมพงศ์ จันทร์แก้ว, พีระศักดิ์ ศรีนิเวศน์ และ ประกิจ สมท่า. 2554. การค้นหาเครื่องหมายดีเอ็นเอที่เชื่อมโยงกับยีนที่ควบคุมความต้านทานต่อด้วงถั่วในถั่วเขียว. แก่นเกษตร 39 ฉบับพิเศษ 3: 221-226.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. 2565. พืชไร่: ถั่วเขียว. สารสนเทศเศรษฐกิจการเกษตรรายสินค้า ปี 2565. 25-26.
Cervone, F., M. G. Hahn, G. De Lorenzo, A. Darvill and P. Albersheim. 1989. Host-pathogen interaction XXXIII. A plant protein converts a fungal pathogenesis factor into an elicitor of plant defense responses. Plant Physiology 90: 542-548.
Chotechung, S., P. Somta, J. Chen, T. Yimram, X. Chen and P. Srinives. 2016. A gene encoding a polygalactu ronase-inhibiting protein (PGIP) is a candidate gene for bruchid (Coleoptera: bruchidae) resistance in mungbean (Vigna radiata). Theoretical and Applied Genetics 129: 1673-1683.
D'hallewin, G., M. Schirra, A. L. T. Powell, L. C. Greve and J. M. Labavitch. 2004. Properties of a polygalacturonase-inhibiting protein isolated from 'Oroblanco' grapefruit. Physiologia Plantarum 120(3): 395-404.
Ferrari, S., D. V. Savatin, F. Sicilia, G. Gramegna, F. Cervone and G. De Lorenzo. 2013. Oligogalacturonides: plant damage-associated molecular patterns and regulators of growth and development. Frontiers in Plant Science 4: 49.
Hou, D., L. Yousaf, Y. Xue, J. Hu, J. Wu, X. Hu, N. Feng and Q. Shen. 2019. Mung bean (Vigna radiata L.): bioactive polyphenols, polysaccharides, peptides, and health benefits. Nutrients 11: 1238.
Kalunke, R. M., S. Tundo, M. Benedetti, F. Cervone, G. De Lorenzo and R. D’Ovidio. 2015. An update on poly galacturonase-inhibiting protein (PGIP), a leucine-rich repeat protein that protects crop plants against pathogens. Frontiers in Plant Science 6: 146.
Li, Q., A. M. Coffman and L. K. Ju. 2015. Development of reproducible assays for polygalacturonase and pectinase. Enzyme and Microbial Technology 72: 42-48.
Raiola, A., L. Sella, C. Castiglioni, V. Balmas and F. Favaron. 2008. A single amino acid substitution in highly similar endo-PGs from Fusarium verticillioides and related Fusarium species affects PGIP inhibition. Fungal Genetics and Biology 45(5): 776-789.
Ridley, B. L., M. A. O'Neill and D. Mohnen. 2001. Pectins: structure, biosynthesis, and oligogalacturonide-related signaling. Phytochemistry 57: 929-967.
Schacht, T., C. Unger, A. Pich and K. Wydra. 2011. Endo- and exopolygalacturonases of Ralstonia solanacearum are inhibited by polygalacturonase-inhibiting protein (PGIP) activity in tomato stem extracts. Plant Physiology and Biochemistry 49(4): 377-387.
War, A. R., S. Murugesan, V. N. Boddepalli, R. Srinivasan and R. M. Nair. 2017. Mechanism of resistance in mungbean [Vigna radiata (L.) R. Wilczek var. radiata] to bruchids, Callosobruchus spp. (Coleoptera: Bruchidae). Frontiers in Plant Science 8: 1031.
Zhang, Q., Q. Yan, X. Yuan, Y. Lin, J. Chen, R. Wu, C. Xue, Y. Zhu and X. Chen. 2021. Two polygalac turonase-inhibiting proteins (VrPGIP) of Vigna radiata confer resistance to bruchids (Callosobruchus spp.). Journal of Plant Physiology 258-259: 153376.
