The biological half life and distribution of 125Iodide and radioiodinated protein in the imported fire ant, Solenopsis invicta

The radioisotope ¹²⁵Iodide, a gamma emittor, was used in two different forms, as ¹²⁵I mixed with egg yolk and as ¹²⁵I covalently attached to egg albumin and mixed with egg yolk, to study food flow in the imported fire ant, Solenopsis invicta Buren. The biological half life of ¹²⁵I-albumin in egg yolk powder was determined to be 96 hr in isolated workers, 108 hr in individuals held with small groups of unlabelled workers, and 1,008 hr in workers held in colonies exposed to labelled food for 48 hr. In contrast, the biological half life of free ¹²⁵I mixed with egg yolk powder was 22 hr, 20 hr, and 40 hr, respectively.The internal distribution of radioactivity was checked after 24,48, and 380 hr. There was a significant difference in distribution of ¹²⁵I in ants fed either free ¹²⁵I or ¹²⁵I-albumin. Most of the free ¹²⁵I was rapidly excreted. A high percentage of ¹²⁵I-albumin was assimilated, apparently through protein digestion pathways with eventual storage in or below the cuticle. There was no evidence of gland involvement in food flow to either larvae or queens with the radio-iodinated protein.

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Résumé L'utilisation de l'iode radio-actif (¹²⁵I) a permis d'étudier le cheminement de la nourriture chez Solenopsis invicta Buren (Myrmicinée). Deux formes différentes de l'isotope ont été étudiées. L'iode 125 a été fixé d'une manière covalente à la tyrosine dans l'albumine des oeufs en utilisant la méthode chloramine T pour ioder les protéines. L'albumine marquée a été mangée ensuite à du jaune d'oeuf en poudre.La seconde forme contenait de l'iode 125 mélangé au jaune d'oeuf en poudre en absence de tout catalyseur, ce qui empêche la fixation chimique. La demi-vie biologique (T_biol) des deux formes a été déterminée chez des ouvrières isolées, chez des individus gardés avec de petits groupes d'ouvrières non-marquées, et chez des ouvrières gardées dans des colonies exposées à la nourriture radio-active pendant 48 h. La demi-vie biologique de l'albumine marquée était de 96 h, 108 h, et 1.008 h. En contraste, la demi-vie de l'iode 125 était de 22 h, 20 h, et 40 h. L'effet de groupe créé par des échanges répétés de nourriture entre les individus était négligeable avec la nourriture protéique. L'échange répété de nourriture entre les larves et les ouvrières a beaucoup augmenté la demi-vie de l'albumine marquée à I 125. Cet effet n'était pas aussi clair avec l'iode 125 par suite de son élimination rapide.La distribution de la radio-activité a été examinée chez des ouvrières au bout de 24, 48 et 380 h après les avoir nourries avec de l'albumine marquée à I 125 et de l'iode 125. Il y avait une différence considérable de distribution, avec un haut pourcentage d'albumine assimilé, sans doute par les voies de digestion de protéines. Le radio-isotope a été ensuite conservé sous forme d'iode 125 ou d'iodotyrosine, dans (ou sous) la cuticule de l'ensemble du corps. Les fourmis ont rapidement excrété l'iode 125 libre avec 5% de la radioactivité résiduelle après 380 h, peut-être fixée aux protéines cellulaires, et ensuite transportée vers la cuticule. Les différences considérables entre les demi-vies biologiques et la distribution interne de la radioactivité chez les fourmis nourries avec de l'iode 125 ou à l'albumine marquée à I 125, soulignent le danger de croire que le cheminement de la nourriture peut être définitivement étudié en utilisant des radio-isotopes qui ne sont pas fixés chimiquement à la substance étudiée.