Активность ферментов в развивающихся зерновках

10.05.2015

В развивающемся зерне под действием ферментов интенсивно идут синтетические процессы. Поступающие в зерно низкомолекулярные вещества (сахара, аминокислоты и др.) превращаются в высокомолекулярные соединения — крахмал, белки, жиры и др.
Согласно имеющимся данным, ферменты поступают в семена из вегетативных органов вместе с пластическими веществами. Это было показано на примере амилазы, инвертазы и протеиназы. При этом А. Курсановым и К. Брюшковой было установлено возрастание гидролитической активности этих ферментов в молочной спелости, что вполне согласуется с представлением о притоке ферментов из листьев. При переходе семян к восковой спелости гидролитическая активность инвертазы и протеиназы резко понижается, но происходит почти столь же резкий подъем их синтетического действия, что авторы объясняют усиленной адсорбцией поступивших в семена ферментов структурными элементами клетки.
Снижение протеолитической активности ферментов по мере созревания семян отмечается и другими авторами. При этом В.Л. Кретович полагает, что снижение протеолитической активности созревающих семян теснейшим образом связано также с регулирующим действием содержания в зародыше сульфгидрильных соединений.
Падение интенсивности протеолиза в ходе созревания зерна пшеницы, как показали Н.И. Проскуряков и др., обусловливается не только снижением активности протеиназы, но и одновременным увеличением сопротивляемости белков клейковины действию ферментов. Аналогичные результаты: по снижению при созревании ферментативного расщепления и ферментативной атакуемости белков получили В.Л. Кретович, Р.Р. Токарева и др. у зерна ржи.
Т.Б. Дарканбаев, изучавший активность общей, свободной и связанной амилазы в зерне пшеницы при созревании и прорастании, на основании последних данных о новообразовании амилазы в зерне при прорастании указывает на необходимость пересмотра представления о притоке ферментов в зерно в готовом виде из вегетативных органов. При этом он полагает, что из материнского растения в созревающее зерно могут поступать предшественники ферментного белка, которые затем в клетках эндосперма превращаются в амилазу.
Изменения активности рибонуклеазы в развивающемся зерне пшеницы, по данным Г.И. Семененко, в общем не отличались от изменений других ферментов зерна. Активность этого фермента достигала максимума в фазе молочной спелости, после чего снижалась до минимума к полной спелости.
Ферментативная активность в зерне распределяется неравномерно между его отдельными частями. Имеются данные о том, что в развивающемся зерне пшеницы активность глютамилтрансферазы почти целиком обнаруживалась в тканях зерновой оболочки, а активность трансаминазы аланина-глютаминовой кислоты наиболее высокой была в эндосперме. В зародыше обнаружена наибольшая активность алкогольдегидрогеназы.
В зерне кукурузы, как и в зерне пшеницы, в ходе его созревания активность ферментов снижается, что отражает затухание синтетических процессов в зерне. М.Г. Голик установил постепенное снижение активности α и β-амилазы и липазы. В созревшем зерне эти ферменты вообще не были обнаружены.
Снижается также по мере развития семян активность дегидрогеназ — ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции, происходящие в процессе дыхания. При этом отмечена взаимосвязь между активностью дегидрогеназ и интенсивностью дыхания зерна как у пшеницы, так и кукурузы. По мере приближения к полной спелости интенсивность дыхания зерна резко снижается. По данным М.Г. Голика, зерно кукурузы, находящееся в фазе ранней молочной спелости, обладает интенсивностью дыхания, в 15 раз превышающей ее у зерна полной технической спелости. Ослабление энергии дыхания и активности дегидрогеназ обусловлено, как полагает Ю.С. Ралль, не только снижением влажности зерна, но также снижением содержания субстратов дегидрирования и дыхательного материала (сахаров, свободных аминокислот).