Polyfenolien metabolia hyönteisissä

Abstract

Hyönteisherbivorit metaboloivat kasvien puolustusyhdisteitä monin eri tavoin, mutta metabolian erityispiirteitä ei tunneta hyönteiskunnassa kovinkaan hyvin. Tässä työssä kehitettiin globaaliin käyttöön kvantitatiivinen MetaboKIT-työkalu, jonka avulla voidaan profiloida satojen hyönteislajien polyfenolimetaboliaa kahdeksan malliyhdisteen avulla. Yhdisteille ja niiden metaboliiteille kehitettiin herkät UHPLC-MS/MS menetelmät kahdella eri massaspektrometrilla ja yhdisteiden metaboliaa tutkittiin 11 eri pH:ssa kineettisten mittausten avulla. Lisäksi kehitettiin tapa, jolla hyönteisen suolen pH voidaan mallintaa malliyhdisteiden metaboliaa tuntemalla. Valmiin MetaboKIT-työkalun toimivuus testattiin lopuksi neljän hyönteislajin avulla. Valmis MetaboKIT-työkalu mahdollisti hyönteisten suolen pH:n arvioinnin vertaamalla kasviravinnon ja ulostenäytteen kahveoyylikviinihappoisomeerien määriä toisiinsa; mitä korkeampi pH, sitä pidemmälle isomerisaatio oli edennyt. Tutkimalla malliyhdisteiden metaboliaa ko. pH:ssa in vitro ja vertaamalla sitä yhdisteiden todelliseen metaboliaan in vivo, oli mahdollista päätellä, kuinka merkittävä rooli pH:lla oli erityyppisten yhdisteiden hapettumisessa ja hydrolyysin tai depolymerisaation kautta tapahtuneessa hajoamisessa. Metaboliittiprofiilieroista voitiin alustavasti päätellä, millaisia yhdisteitä todennäköisimmin oli siirtynyt suolesta esimerkiksi hemolymfan puolelle, tai jos tutkitulla hyönteislajilla oli mahdollisesti jokin muu poikkeuksellinen kyky käsitellä tietyn tyyppisiä malliyhdisteitä.