Proteinases and amylases of larval midgut of Zabrotes subfasciatus reared on cowpea (Vigna unguiculata) seeds

Proteinase and amylase activities in larval midguts of the bruchid beetle Zabrotes subfasciatus (Boh.) (Coleoptera: Bruchidae) reared on cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) seeds were investigated. We could detect and isolate a proteolytic activity with a pH optimum of 5.5 (on azo-casein as substrate) which was activated by thiol reagents and inhibited by several compounds reactive against-SH groups. None of the plant protein inhibitors of serine proteinases utilized were effective inhibitors of this activity. This activity has characteristics of a cysteine class proteinase. We could also detect and isolate a proteolytic activity with a pH optimum of 3.5 (on hemoglobin as substrate) which was not influenced by activators or inhibitors of cysteine, serine, or metalloproteinases. This activity was totally inhibited by pepstatin, a specific inhibitor of aspartic proteinases. We conclude that this activity is due to an aspartic class proteinase. We found also that the aspartic class proteolytic activity is higher than the cysteine class proteinase activity in the midguts of Z. subfasciatus. This seems to be contrary to what is found in Callosobruchus maculatus (F.) larvae midguts. An amylolytic activity with the charateristics of an -amylase was also detected and isolated.

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Résumé Les activités protéinase et amylase ont été étudiées sur l'intestin moyen de larves de Zabrotes subfasciatus Boh. (Coléo, Bruchidae), élevées sur graines de Vigna unguiculata Walp. Nous avons pu déceler et isoler une activité protéolytique optimale à pH 5,5 (sur substrat d'azo-caséine) activée par des réactifs thiol et inhibée par plusieurs composés réagissant aux groupements SH. Aucun inhibiteur végétal des sérine-protéases utilisé n'a inibé efficacement cette activité qui présente les caractéristiques des protéines de la famille des cystéines. Nous avons pu déceler et isoler aussi une activité protéolytique optimale au pH 3,5 (sur hémoglobine comme substrat) qui n'était pas modifiée par les activateurs ou les inhibiteurs de cystéine, de sérine ou de métalloprotéinases. Cette activité était totalement inhibée par la pepstatine, inhibiteur spécifique des protéinases aspartiques. Nous en concluons que l'activité est due à une protéinase de la famille aspartique. Nous avons trouvé aussi que l'activité protéolytique de la famille aspartique était supérieure à l'activité protéinase de la famille cystéine dans l'intestin moyen de Z. subfasciatus. Ceci semble l'inverse de ce qui a été observé dans l'intestin moyen des larves de Callosobruchus maculatus F. (C.P. Silva & al, in litt.). Une activité amylolytique ayant les caractéristiques d'une -amylase a aussi été décelée.