家蚕丝腺负责丝蛋白合成和分泌。家蚕呼吸耗氧量在5龄期(丝蛋白合成期)显著升高,相反在吐丝结茧期(丝蛋白分泌期)迅速下降。呼吸耗氧量的变化表明在丝蛋白合成期和分泌期家蚕丝腺能量相关代谢可能具有不同特点。为此,本研究系统测定了家蚕丝腺中氧化磷酸化、呼吸电子传递链(ETC)、三羧酸循环(TCA)和糖酵解(EMP)等代谢相关指标,主要结果如下:一、丝腺ATP含量在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐降低。在丝蛋白合成期和分泌期,丝腺中ATP含量、ADP含量、AMP含量、ATP/ADP比值、ATP/AMP比值、能荷和ATP合酶(ComplexⅤ)活性变化趋势都存在显著差异。ATP含量在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在分泌期逐渐降低;但是ADP含量、AMP含量、ATP/ADP比值、ATP/AMP比值、能荷和ATP合酶(ComplexⅤ)活性的变化不能很好地解释ATP含量的变化。二、与ATP含量变化一致,丝腺ComplexⅠ活性在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐下降。在丝蛋白合成期和分泌期,丝腺中线粒体复合体ComplexⅠ、Ⅱ和Ⅲ活性变化趋势不一致,而ComplexⅣ和Ⅴ活性变化趋势一致。其中ComplexⅠ活性与ATP含量一样,在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐降低。此外,氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)含量与ComplexⅠ活性变化趋势一致。上述结果表明,丝腺中ATP含量变化主要取决于ETC中ComplexⅠ活性和NAD+含量。NAD+含量又受到TCA通量的显著影响。三、与ATP含量变化一致,丝腺丙酮酸脱氢酶(PDH)活性、柠檬酸(CA)含量和线粒体异柠檬酸脱氢酶(ICDHm)活性在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐降低。在丝蛋白合成期和分泌期,除乙酰CoA含量和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性之外,PDH、柠檬酸合酶(CS)、CA、ICDHm和α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)活性变化趋势都存在显著差异。与NAD+含量变化一致,丝腺PDH活性、CA含量和ICDHm活性在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐降低。上述结果表明,TCA通量变化主要取决于PDH活性、ICDHm活性和丙酮酸(PA)含量。PA含量又受到EMP通量的显著影响。四、与ATP含量变化一致,丝腺己糖激酶(HK)活性和磷酸果糖激酶(PFK)活性在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐降低。在丝蛋白合成期和分泌期,丝腺丙酮酸激酶(PK)活性和丙酮酸含量变化趋势不完全相同。但是,与ATP含量变化一致,HK活性和PFK活性在丝蛋白合成期逐渐升高,相反在丝蛋白分泌期逐渐下降。上述结果表明,EMP通量变化主要取决于HK和PFK活性。可见,丝蛋白合成期和分泌期丝腺能量代谢存在相反的趋势,其ATP含量主要取决于HK、PFK、PDH、ICDHm和ComplexⅠ等调控关键酶活性。