Characteristics of alkaline and acid phosphatase in Spirometra erinacei

만손열두조충(Spirometra erinacei)에서 알칼리성과 산성 인산효소의 특성

This study was done to investigate the enzyme-histochemical localization and characteristics of alkaline and acid phosphatase related with metabolism in sparganum and adult of Spirometrn erinacei. By the enzyme-histochemical assay, the alkaline and acid phosphatases were localized in the tegument and subtegumental musculature of sparganum and adult, but not in the parenchyma. The activities of alkaline phosphatase were stronger in the tegument than in the subtegumental musculature, and activities of acid phosphatase were stronger in the tegument of adults than those of sparganum. The 2 isozymes of alkaline and acid phosphatases were separated from s-sparganum (from snake) and r-sparganum (from experimentaly infected rats) respectively but 4 isozymes of Alp and 3 isoxymes of Acp were separated from adult worms by electrophoresis. In isogyme Alp, the 661)a was the common isozyme, but 130 kDa isozyme of Acp was the common isozyme in spargana and adult worms. By isoelectrofocusing, 4 isozymes (PI 7.9, 7.7, 6.5 and 6.3) and 2 isozymes (PI 7.9 and 7.7) of alkaline phosphatase were separated from adults and spargana respectively. In the stability against heat, activity of alkaline phosphatase was denatured perfectly after heating at 90℃ for 40 seconds. The optimum pH and temperature for activity of alkaline phosphatase were about pH 10 and 50℃, respectively. The maximum activity (unit) of alkaline phosphatase was 22.0 in s- sparganum,25.0 in r-sparganum and 215.0 in adult worms, so that the maximum activity was revealed higher in adults than spargana. As the result from above, we observed that alkaline and acid phosphatases were functioned mainly in the tegument and subtegumental musculature , and the isoxymes of phosphatase were activated differently according to habitat of the parasites. The spargana and adult worms carry out the pafasitism by adapting thenlselves to parasitic circumstance loth these emxymes.

자연감염된 뱀의 체내조직에서 적출한 스파르가눔(5-스파르가눔)을 흰쥐와 고양이에 인공 경구감염시켜 12주 후에 흰쥐의 피하조직에서 적출한 스파르가눔(r-스파르가눔)과 고양이의 소장에서 회수한 성충(adult)을 재료로 하여 alkaline phosphatase(Alp)와 acid phosphatase(Acp)의 충체조직내 분포 및 동위효소의 특성을 조사하기 위하여 효소조직화학적 방법과 전기영동법 등을 이용하였다 Alp와 Acp의 조직내 분포는 성충과 유충 모두 외피층과 외피하근층에 많이 분포하였으며 실질근층에서는 거의 분포하지 않았다. 이들 phosphatase는 Acp에 비해 Alp가 더 강하게 양성반응이 나타났다. Alp의 동위효소유형이 5-스파르가눔, r-스파르가눔 성충에서 각각 2개, 2개, 4개가 분리되었고. 이중 분자량 66 kDa 분획이 유충과 성충에서 공통적으로 존재하는 동위효소였다. Acp 동위효소는 s-스파르가눔, r-스파펀가눔, 성충에서 각각 2개. 2개. 3개가 분리되었다. 이 중 130 kDa 분획이 유충과 성충에 공통적으로 존재하는 동위효소이면서 유충의 주분획이었다 IEF에 의해 성충에서 등전점 5.3, 6.5, 7.7, 7.9인 동위효소가 분리되었고. 스파펄가눔에서는 등 전점 7.7, 7.9인 동위효소가 분리되었다. 열에 대한 안정도는 Alp가 $90^{\circ}C$에서 40초경과 후에 완전히 불활성화 되었다 스파르가눔과 성충에 존재하는 Alp 활성의 최적 pH는 10이나 활성범위가 pH 9~10이었고. 최적 온도 활성범위는 40~50$^{\circ}C$이며 $50^{\circ}C$ 이상에서는 활성이 급격히 감소하였다. Alp의 최대활성도(unit)는 5-스파르가눔. r-스파르가눔, 성충에서 각각 22.0, 25.0, 215.0으로 나타났으며. Alp는 유충에 비해 성충의 조직에 존재하는 동위효소들의 활성도라 월등히 높게 나타났다 만손열두조충의 스파르가눔과 성충이 숙주와 기생장소를 달리하지만 phosphatase는 외피층과 외피하근층에 주로 분포하고 있어 기생환경의 변화에 따라 Alp와 Acp의 동위효소들의 활성을 달리하딘로서 숙주환경에 적응한다는 사실을 알 수 있다.