Published online by Cambridge University Press: 31 May 2012
Since the first observation that plants contained protease inhibitors, as identified by their ability to inhibit vertebrate enzymes, it has been postulated that the presence of these substances was related to their phytoprotective abilities. However the following assumptions (1) that phytophagous insects use trypsin, and (2) that ingested inhibitors disrupt digestive proteolysis in insects, have not been adequately tested. Identification of non-tryptic enzymes, cathepsin B, D, and H in phytophagous Coleoptera and unique trypsin-like enzymes in Lepidoptera, indicates insect proteases may differ from their vertebrate counterparts. Putative inhibitor proteins inhibited vertebrate trypsin and chymotrypsin in vitro but had no effect on the trypsin- or chymotrypsin-like activity from the insect midgut. Feeding experiments with the European corn borer, Ostrinia nubilalis (Hübner), indicate that ingestion of inhibitors may not disrupt digestive proteolysis in vivo and the vertebrate trypsin inhibitor in corn may be ineffective as a phytoprotective strategy for this insect. Limitations and implications of ingested inhibitors for future pest control may depend on the origin of the inhibitor, as well as the insect's response.
Depuis qu'il a été remarqué pour la première fois que les plantes renferment les inhibiteurs des proteases, comme cela a été signalé par leurs capacités de perturber l'action des enzymes des vertébrés, la présence de ces substances a été posée comme principe relié à leurs capacités phytoprotectrices. Cependant, les hypothèses n'ont pas été suffisamment mises à l'épreuve en ce qui concerne ce principe, à savoir : (1) que les insectes phytophages utilisent la trypsine et (2) que les inhibiteurs ingérés perturbent la protéolyse digestive chez les insectes. L'identification d'enzymes non-tryptiques, les cathepsines B, D et H chez les Coléoptères phytophages et des enzymes exceptionnelles semblables à la trypsine chez les Lépidoptères signale que les protéases des insectes pourraient se distinguer de leurs contreparties chez les vertébrés. Des protéines inhibitrices putatives ont perturbé l'action de la trypsine et la chymotrypsine des vertébrés in vitro, mais elles n'avaient aucun effet sur l'activité des enzymes semblables à la trypsine ou la chymotrypsine de l'intestin des insectes. Les tests de nutrition en utilisant la pyrale de maïs, Ostrinia nubilalis (Hübner), ont démontré que l'ingestion d'inhibiteurs ne perturbera peut-être pas la protéolyse digestive in vivo et que l'inhibiteur de la trypsine des vertébrés dans le maïs pourrait s'avérer inefficace comme stratégie phytoprotectrice chez cet insecte. Les limitations et les implications des inhibiteurs ingérés dans la lutte contre les insectes pourrait dépendre de l'origine de l'inhibiteur, aussi bien que de la réaction de l'insecte. [Traduit par la rédaction]
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