WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

1.3. Изменениеантиоксидантного статуса и окислительныепроцессы

придлительном хранении зерна в естественныхусловиях

Установлено, что ПО иПФО - ферменты, играющие важную роль вметаболизме и способные выполнять рольоксидаз терминального окисления,несколько снижаются в процессе хранения(табл. 2). АДГ - фермент, катализирующийобратимое окисление этанола вацетоальдегид. Равновесие реакции вфизиологических значениях рН смещено всторону образования этанола, которыйучаствует в различныхфизиолого-биохимических процессахустойчивости семян к воздействиюнеблагоприятных факторов внешней среды.Накопление этанола в клетках зародышаспособствует поддержаниюжизнеспособности и длительному сохранениювсхожести семян.

Таблица 2 – Изменениефизиолого-биохимических показателей прихранении ячменя в естественных условияхГонар

Срокхранения, годы

Жизне-способность, %

Всхо-жесть, %

Активность ферментов

АДГ, мкМ/минг.с.в.

Г6ФДГ,мкМ/мин г.с.в.

ПО, мкМ/минг.с.в.

ПФО, усл.ед./мин г.с.в.

1

99±1

97±2

4,57±0,3

1,55±0,1

2,05±0,2

0,17±0,02

3

90±2

84±3

2,06±0,2

1,02±0,1

1,74±0,1

0,08±0,003

5

63±4

44±2

1,21±0,1

0,38±0,1

0,55±0,04

0,02±0,001

Снижение активностиГ6ФДГ указывает на нарушениефункционирования основногометаболического пути, участвующего вподдержании жизнеспособности семян прихранении (Робертси, Смит,1982). Таким образом, понижениежизнеспособности семян коррелировало суменьшением активности АДГ и Г6ФДГ, аснижение активности ПО и ПФО – с понижениемвсхожести.

Из таблицы 3 видно, чтодлительное хранение ячменя в естественныхусловиях склада приводит к снижениювсхожести и активности антиоксидантнойсистемы защиты зерна. Содержание продуктовПОЛ повышалось в течение 3 лет храненияячменя в естественных условиях. Понижениеконцентрации продуктов ПОЛ инизкомолекулярных АО коррелировало срезкой потерей жизнеспособности (до 52 %) ивсхожести (до 46 %) семян.

Таблица 3 - Изменениеактивности антиоксидантной системы иинтенсивности перекисного окислениялипидов при хранении ячменя сорта Кедр

Срокхранения, годы

АО, мкг/гс.в

СОД, ед.акт

КАТ, мМ/минг.с.в.

ГР, мкМ/минг.с.в.

ПОЛ, мкМ /г.с.в.

1

104,1±5

6,4±0,3

0,5±0,02

0,8±0,04

0,075±0,005

3

88,3±4

3,5±0,2

0,3±0,01

0,5±0,02

0,123±0,01

5

64,5±2

3,0±0,2

0,1±0,01

0,1±0,01

0,053±0,004

Таким образом, универсальной причиной старенияслужит образование активных кислородныхметаболитов и свободно-радикальноеокисление липидов мембран, белков,нуклеиновых кислот. Результатомметаболических изменений при естественномстаре­ниисемян является утрата имижизнеспособно­сти. В качестве основных звеньев,ответственных за сохранениежизнеспособности семян, могут выступатьокислительные и антиоксидантные процессы.

2. Влияниевнешних факторов на антиоксидантнуюсистему и окислительные процессы припрорастании семян растений

2.1. Активностьоксидоредуктаз при набухании ипрорастании семян

Из таблицы 4 видно, что в первые12-24 ч набухания, активируются какдегидрогеназы, так и оксидазы. Возможно,это объясняется тем, что выход из состоянияпокоя, сопровождается активациейбиосинтетических процессов, дляосуществления которых необходимаактивация дыхания.

Таблица 4– Активностьоксидоредуктаз при набуханиипивоваренного ячменя Гонар (Кировскаяобласть)

Времянабухания, ч

АДГ, мкМ/минг.с.в.

Г6ФДГ,мкМ/мин г.с.в.

ПО, мкМ/минг.с.в.

ПФО, ед. /минг.с.в.

0

6,3±1,8

0,063±0,003

1,42±0,45

0,16±0,01

12

4,2±0,7

0,18±0,01

5,8±0,75

0,17±0,01

24

5,7±1,3

1,39±0,13

4,7±0,61

0,21±0,02

36

6,6±1,4

0,98±0,07

6,2±1,4

0,20±0,02

48

4,7±1,1

0,82±0,05

6,4±1,4

0,24±0,03

Известно, что именноработа ПФП существенно важна для выходасемян из состояния покоя(Робертси,Смит, 1982). Ограничивающимскорость звеньев ПФП является реокислениеНАДФН.Наиболее вероятным механизмом ускоренногоокисления НАДФН можно предложитьсовместное окисление кофермента с другимисубстратами (Лебедева, Угарова, 1996).

Снижение на болеепоздних стадиях замачивания (36-48 ч)активности дегидрогеназ и увеличение на ихфоне активности пероксидазы иполифенолоксидазы объясняетсяпреобладанием в семенах аэробныхпроцессов.

Нами изучена активностьокислительных ферментов в зародыше, щиткеи эндосперме в течение 24 ч набуханияячменя. Выход из покоя семян обусловленинтенсивностью биосинтетическихпроцессов, прежде всего, в зародыше и щитке,поэтому наибольшая активность изучаемыхнами дегидрогеназ и оксидаз, наблюдаетсяименно в них.

Активность оксидазныхферментов –пероксидазы и полифенолоксидазывозрастала в течение всего временипроращивания (табл. 5). Повышение активностипероксидазы свидетельствует о том, чтофермент может участвовать в пусковыхмеханизмов прорастания семян, инициируяреакции свободно-радикального окисления,которые через активацию ПОЛ могутспособствовать возрастанию дыхательнойпроцессов митохондрий (Рогожин, 2000).Следует отметить, что активностьокислительных ферментов в корнях гораздовыше, чем в зерновке.

Активность АДГколебательно снижалась в течение всеговремени прорастания ячменя, скратковременным подъемом активности вкорнях на 4 сутки. Снижение активности АДГпри прорастании объясняетсяингибированием фермента молекулами АТФ,концентрация которых повышается за счетактивации аэробного биологическогоокисления (Рогожин, 2000). Активность Г6ФДГрезко возрастала в корнях на 3 сутки, азатем постепенно снижалась.

Таблица 5 – Активностьоксидоредуктаз при проращивании ячменяГонар

Проращи-вание, сут.

АДГ,

мкМ/мин г с.в.

Г6ФДГ,мкМ/мин г с.в.

ПО,

мкМ/мин г с.в.

ПФО,отн.ед.акт./мин

зерно

корни

зерно

корни

зерно

корни

зерно

корни

1

2

3

4

5

6

7

8

3,4±0,2

2,23±0,2

0,91±0,1

0,14±0,003

0,21±0,02

0,36±0,03

0,15±0,01

0,05±0,001

-

3,21±0,2

2,77±0,2

3,07±0,3

1,02±0,1

1,61±0,1

1,84±0,1

1,83±0,1

1,31±0,1

0,07±0,01

0,08±0,01

0,26±0,02

0,32±0,02

0,38±0,03

0,12±0,004

0,30±0,01

-

4,22±1,1

5,39±1,5

2,36±0,2

2,28±0,2

1,52±0,1

1,84±0,1

2,31±0,2

13,2±2,0

13,8±2,0

23,1±3,2

17,5±3,0

21,7±3,1

17,2±2,4

17,4±2,2

24,3±3,1

-

193,3±8,4

251,2±12,1

258,7±12,2

247,0±13,1

241,1±12,0

272,4±15,2

281,0±15,4

0,28±0,03

0,33±0,02

0,26±0,01

0,22±0,01

0,18±0,02

0,35±0,03

0,10±0,01

0,15±0,01

-

6,3±1,4

6,7±1,5

8,4±1,8

16,8±2,2

15,1±2,0

16,7±2,1

17,6±2,2

Таким образом, призапуске процессов прорастания необходимаактивация как анаэробных, так и аэробныхпроцессов. Путем правильногорегулирования условий проращивания можнов определенных пределах управлятьпроцессами переключения дегидрогеназныхреакций на оксидазные.

2.2.Окислительные процессы и активностьантиоксидантной системы при набухании ипрорастании семян

В течение всего времени набухания,постепенно повышается содержание в ячменеМДА и низкомолекулярных АО(табл. 6). Возрастаниеконцентрации низкомолекулярных АО впрорастающих зерновках объясняетсяактивацией гидролитических реакций,обеспечивающих зародыш пластичнымматериалом и энергией. Активность каталазыи пероксидазы постепенно возрастает втечение всего периода замачивания, чтообъясняется участием их в окисленииэнергетических соединений и ингибиторовроста, накопление которых наблюдается вовремя покоя семян. Пикактивности СОД приходит на 12 ч замачиванияс последующим колебательным падением.Снижение активности глутатионредуктазыможно объяснить тем, что для катализа этомуферменту необходим кофермент НАДФН,содержание которого снижется привозрастании аэробных процессов. Намиизучена активность антиоксидантныхферментов, содержание низкомолекулярныхАО и МДА в зародыше, щитке и эндосперме втечение первых 24 ч набухания ячменя.Активность СОД, КАТ и ПО в процессенабухания колебательно возрастает. Причемвысокая активность ферментов и содержаниеАО наблюдается в зародыше и щитке. Пикнаибольшей активности приходится на 12-16 чзамачивания. Следует отметить, чтоактивность глутатионредуктазы резковозрастает в первые 8 ч, а затем постепенноидет на снижение.

Таблица 6 - Окислительныепроцессы и антиоксидантный статус ячменясорта Сигнал (Алтайский край) призамачивании

Времянабухания, ч

МДА,

мкМ/

г с.в.

АО,

мкг/

г с.в.

СОД,

ед.акт./

г с.в.

ПО,

мкМ/

мин. г с.в.

ГР,

мкМ/

мин г с.в.

0

0,104±0,01

131,4±5,2

1,0±0,1

11,3±3,4

0,4±0,03

2

0,092±0,01

107,5±4,4

2,1±0,2

13,3±3,0

0,8±0,01

6

0,110±0,01

155,3±5,3

3,4±0,2

12,0±3,0

1,1±0,01

12

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»