Протеолитические ферменты при созревании

29.10.2014

Изменение активности протеаз при созревании пшеницы исследовали менее подробно, а применение разными авторами принципиально различных методов определения этого показателя очень затрудняет сопоставление полученных результатов. Из поздних исследований следует привести данные, основанные на определении активности протеаз пшеницы по количеству расщепленного гемоглобина в ацетатном буфере pH 3,8. Размолотое зерно суспендировали в растворе гемоглобина в течение 2 ч при 37° С, затем белок осаждали трихлоруксусной кислотой и в фильтрате определяли содержание тирозина методом Лоури. Величина активности выражалась в микрограммах тирозина, отщепленного 1 мг белка в 1 мин. Исследовали целое зерно, начиная с десятого дня с момента цветения и до полной спелости.
По мере созревания зерна наблюдается закономерное снижение активности. При этом было отмечено, что сорта пшеницы со слабой, растягивающейся клейковиной обладали на всех стадиях зрелости более высокой активностью протеаз, чем высококачественный сорт Маииту.

В следующей работе применили принципиально другую методику. Протеазы созревающего зерна изучали по их активности в отношении двух синтетических субстратов: азоказеина и БАПА. Фермент, воздействующий на азоказеии, можно рассматривать как протеииазу, а фермент, расщепляющий БАПА, как пептидазу.

Кроме того, изучили не только суммарную активность азоказеиназы, определяемую добавлением к субстрату суспензии тонкоизмельченного зерна при pH 6,0, но и активность свободной азоказенназы, переходящей в раствор. Активность БАПА-зы определяли только в растворе. Одновременно учитывали влажность зерна и количество азота, приходящегося на одну зерновку. В период быстрого накопления азота в зерновке резко повышается также активность свободной и суммарной азоказеиназы. По мере созревания ее активность падает, хотя процесс накопления азотистых веществ продолжается еще достаточно интенсивно. Далее активность фермента остается без изменения. То же самое наблюдается и для БАПА-зы, но ее активность, достигнув максимума (примерно на 25-й день после цветения), в течение последующих десяти дней держится на одном уровне. Таким образом, в период, когда активность азоказеиназы начала резко снижаться, БАПА-за сохраняет свою высокую активность. По величине активности протеиназ отмечены сортовые отличия. У одного сорта пшеницы, характеризующегося низкими хлебопекарными качествами, активность азоказеиназы значительно выше на всех стадиях развития зерна, чем у сорта Маркиз, являющегося стандартом высоких хлебопекарных свойств.
Была также изучена активность азоказеиназы в разных частях созревающей зерновки: в перикарпии, семенной оболочке с алейроновым слоем, зародыше и эндосперме. Наиболее активна эта протеаза в перикарпии (в пересчете на одно зерно), а наименее — в эндосперме. По мере созревания активность ее в перикарпии понижается, тогда как активность в зародыше повышается, затем падает и, наконец, стабилизируется. Активность фермента в эндосперме невелика и в процессе созревания почти не изменяется. В отношении распределения БАПА-зы наблюдается обратное: наибольшей активностью этого фермента характеризуется эндосперм (около 57% всей активности зерновки), затем семенные оболочки вместе с алейроновым слоем (21%), зародыш (14%) и наименьшей активностью отличается перикарпий. Учитывая данные авторов, отметивших заметное изменение аминокислотного состава белков при созревании, можно предполагать, что именно высокое содержание БАПА-зы связано с перестройкой пептидных цепей перечисленных белков.
Другие авторы определяли активность протеаз созревающего зерна пшеницы гемоглобиновым методом в суспензии при pH 4,7 и выражали ее величиной поглощения света при реакции с нингидрином. При этом зерно разделялось на перикарпий с семейной оболочкой и эндосперм с зародышем, Активность протеазы в перикарпии вместе с семенной оболочкой возрастает до 16-го дня с момента цветения, затем падает. К этому моменту повышается активность фермента в эндосперме и зародыше, которая сохраняется на высоком уровне до тридцать седьмого дня, не достигая, однако, максимальных величин активности периферийных частей зерновки. Отдельно проведенные опыты с более зрелыми зерновками, разделенными на перикарпий вместе с семенной оболочкой и эндоспермом и отдельно выделенным зародышем, показали, что активность протеаз последнего намного ниже.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: