5. Ý nghĩa thực tiễn
3.2.Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến hàm lượng prolin trong
đậu tương DT02 và DT84
Prolin là axit amin thuộc nhóm hợp chất amon bậc 4 phân tử nhỏ. Những
hợp chất này đóng vai trò then chốt trong việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu trong tế bào chất thực vật để phản ứng lai với điều kiện môi trường bất lợi [30], [35]. Vì vậy việc định lượng hàm lượng prolin được coi là phương pháp đánh giá khả năng chống chịu của cây.
Chúng tôi tiến hành đo hàm lượng prolin vào các ngày thứ 2, 4, 6.
Bảng 3.8. Hàm lượng prolin trong mầm đậu tương DT02 và DT84 Đơn vị mg/g
DT84 DT02 DT84 DT02 DT84 DT02 X±m X±m X±m X±m X±m X±m 1 0,25±0,03a 0,59±0,06b 0,33±0,12a 0,91±0,12b 0,52±0,11a 1,16±0,15c 3 0,48±0,06a 0,70±0,07b 0,59±0,16b 1,05±0,14c 0,79±0,06b 1,36±0,06c 5 0,79±0,06b 1,04±0,07c 0,97±0,16b 1,55±0,28c 1,13±0,16c 2,02±0,08d 7 1,12±0,14c 2,03±0,29d 1,81±0,73d 2,37±0,18e 2,86±0,29e 2,89±0,19e 9 2,42±0,18e 3,21±0,17e 2,77±0,43e 3,63±0,16f 3,31±0,14e 3,86±0,12f
Ghi chú: a, b, c, d, e, f thể hiện sự sai khác giữa hai giống đậu tương với độ tin cậy ≥ 95%
Hình 3.9. Hàm lượng prolin ở giống đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 2)
Hình 3.10. Hàm lượng prolin ở giống đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 4)
Hình 3.11. Hàm lượng prolin ở giống đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 6)
Từ bảng số liệu và đồ thị cho ta thấy hàm lượng prolin tăng lên theo thời gian và tăng theo chiều tăng của áp suất. Ở 9 atm hàm lượng prolin là cao nhất. Theo chiều tăng của các áp suất, hàm lượng prolin cũng tăng rất mạnh cho thấy trong điều kiện áp suất thẩm thấu cao đã làm tăng hàm lượng prolin
để giúp tế bào chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào thích nghi với điều kiện môi trường.
Sự tăng cường tổng hợp prolin là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng chống chịu của cây khi gặp điều kiện hạn hán, stress, áp suất cao. Phản ứng này giúp cây duy trì áp lực thẩm thấu, cấu trúc thành tế bào và đảm bảo sự trao đổi nước khi cây sống ở môi trường bất lợi.
Hàm lượng prolin của DT02 luôn cao hơn DT84, khi chuyển sang áp suất thẩm thấu cao, tốc độ tăng hàm lượng prolin của DT02 cũng nhanh hơn DT84. Điều này cho thấy khả năng chống chịu của DT02 khi gặp điều kiện áp suất cao tốt hơn DT84.
3.3. Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến một số enzym trong mầm đậu tương
3.3.1. Hoạt độ enzyme amylaza
α - Amylaza là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật.
Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysacarit với sự tham gia của nước.
RR’ + H – OH -> RH + R’OH
Trong quá trình động viên chất dự trữ trong hạt nảy mầm, nguyên
liệu chủ được chuyển hóa sử dụng dễ dàng là tinh bột. Enzyme chủ yếu xúc tác chuyển hóa tinh bột thành đường cung cấp cho quá trình hô hấp và sinh trưởng của cây mầm khi chưa có lá và rễ hoàn thiện là α – amylaza. Ở đậu tương α - amylaza hoạt động rất mạnh ngay ở giai đoạn hình thành hạt[12].
Kết quả nghiên cứu hoạt độ của enzyme α - amylaza được chúng tôi
tiến hành đo ở ngày 1, 3, 5
Bảng 3.12. Hoạt độ α - enzyme amylaza trong mầm đậu tương Đơn vị: UI/g
ptt
ngày 1 ngày 3 ngày 5
DT84 DT02 DT84 DT02 DT84 DT02 X±m X±m X±m X±m X±m X±m 1 2,50±0,01a 2,61±0,03b 2,82±0,04b 2,86±0,04c 2,89±0,01c 3,15±0,04d 3 2,93±0,03c 3,07±0,12c 3,11±0,01c 3,38±0,10d 3,38±0,01d 3,55±0,05d 5 3,35±0.01d 3,17±0,17c 3,34±0,02d 3,62±0,05d 3,71±0,03e 3,86±0,07e 7 3,67±0,01d 3,35±0,09d 4,06±0,02e 4,21± 0,03f 4,14±0,05e 4,43±0,06f 9 2,85±0,02b 2,99±0,05c 2,47± 0,01a 2,97±0,05c 2,09±0,02a 2,84±0,05b
Ghi chú: a, b, c, d, e, f thể hiện sự sai khác giữa hai giống với độ tin cậy ≥ 95%
Hình 3.13. Hoạt độ α - enzyme amylaza ở mầm đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 1)
Hình 3.14. Hoạt độ α - enzyme amylaza ở mầm đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 3)
Hình 3.15. Hoạt độ α - enzyme amylaza ở mầm đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 5) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ bảng và hình cho ta thấy hoạt độ enzyme α - amylaza ở mầm đậu tương DT02 và DT84 đều tăng theo chiều tăng của áp suất từ 1 – 7 atm, đến 9 atm thì giảm.
Khi áp suất thẩm thấu tăng hoạt độ enzyme của mầm đậu tương cũng nhanh chóng tăng do sự phân giải tinh bột thành monosacarit làm tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào chất, góp phần giúp hạt có thể lấy được nước trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao. Tuy nhiên, ở 9 atm thì hoạt độ enzyme α - amylaza lại giảm do lượng nước hút vào quá ít không đủ cho quá trình phân giải tinh bột thành đường.
Hoạt độ enzyme α - amylaza của DT02 cao hơn DT84 chứng tỏ khả năng thích nghi của đậu tương DT02 tốt hơn DT84.
3.3.2. Hoạt độ enzyme proteaza
Proteaza là enzyme phân giải protein thành các sản phẩm có khối lượng phân tử nhỏ như axit amin, chuỗi polipeptit, đây là những nguyên liệu khởi đầu cho quá trình tổng hợp nên protein cấu trúc và các loại protein chức năng khác.
Chất dự trữ chủ yếu trong hạt đậu tương là protein nên enzyme proteaza là enzyme hoạt động chủ đạo trong quá trình biến đổi hóa sinh của hạt nảy mầm tạo nguồn nguyên liệu cho hô hấp cung cấp năng lượng và chất trung gian cho quá trình tổng hợp chất cần thiết cho nảy mầm và cây con sinh trưởng. Hàm lượng protein trong mầm đậu tương cao nên sự phân giải protein diễn ra mạnh mẽ ngay ở pha thấm nước. Trong quá trình nảy mầm hoạt độ protein cũng tăng theo đồng thời lượng protein phân giải sẽ ngày càng nhiều cung cấp năng lượng và nguyên liệu sơ cấp cho mầm đậu tương tổng hợp các
chất mới. Nếu hàm lượng protein cao điều này chứng tở khả năng phát triển của giống đạu tương đó hiệu quả.
Ngoài ra những phân tích phân tử về protein của các giống đậu tương cho thấy sự đa dạng của các protein và các izozyme của chúng, có thể đây là nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi rất khác nhau về hoạt độ proteaza ỏ các giống đậu tương, đồng thời cũng thể hiện khả năng chống chịu vốn có của các giống đậu tương là khác nhau.
Chúng tôi tiến hành đo hoạt độ của enzyme proteaza ở các ngày 2, 4, 6
Bảng 3.16. Hoạt độ enzyme proteaza ở hai giống đậu tương DT02 và DT84
Đơn vị: mg/g
Ptt ngày 2 ngày 4 ngày 6
DT84 DT02 DT84 DT02 DT84 DT02 X±m X±m X±m X±m X±m X±m 1 1,80±0,06b 1,94±0,01b 1,63±0,05a 1,77±0,06b 2,53±0,06c 2,68±0,03c 3 2,59±0,12c 2,85±0,06d 2,14±0,21c 2,23±0,08c 2,64±0,06c 2,81±0,09d 5 2,95±0,05d 3,07±0,05e 3,07±0,03d 3,19±0,13e 3,07±0,04e 3,16±0,03d 7 3,04±0,12d 3,30±0,06e 3,19±0,03e 3,37±0,07f 3,32±0,03e 3,63±0,04f 9 1,26±0,11a 2,31±0,08c 1.22±0,10a 2,37±0,20c 1,71±0,05b 2,74±0,04d
Ghi chú: a, b, c, d, e, f thể hiện sự sai khác giữa các giống đậu tương với độ tin cậy ≥ 95%
Hình 3.17. Hoạt độ enzyme proteaza ở đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 2)
Hình 3.18. Hoạt độ enzyme proteaza ở đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 4)
Hình 3.19. Hoạt độ enzyme proteaza ở đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu ( ngày 6)
Từ bảng số liệu và đồ thi cho ta thấy hoạt độ của enyme proteaza tăng theo chiều tăng cuả áp suất thẩm thấu từ 1 – 7 atm nhưng đến 9 atm thì có xu hướng giảm mạnh. DT02 là giống có hoạt độ proteaza cao hơn DT84, ở 9 atm tuy hoạt độ có giảm nhưng vẫn ở giá trị khá cao, điều này chứng tỏ khả năng sinh trưởng trong điều kiện áp suất thẩm thấu cao của đậu tương rau DT02 tốt hơn giống DT84. Hoạt độ enzyme proteaza tăng dần qua các ngày.
Ngoài ra, những phân tích phân tử về proteaza của các giống đậu tương cho thấy sự đa dạng của các protein và các izozyme của chúng. Có thể đây là nguyên nhân của sự biến đổi rất khác nhau về hoạt độ proteaza ở các giống đậu tương, đồng thời cũng thể hiện khả năng chống chịu vốn có của các giống đậu tương khác nhau là khac nhau.
3.3.3. Hoạt độ của enzyme lipaza
Enzyme lipaza la enzyme phân giải lipit, trong hạt đậu tương có đến 20% là lipit, bởi vậy không chỉ là cây cung cấp protein, mà đậu tương còn là cây lấy dầu quan trọng, các sản phẩm dầu thực vật có nguồn gốc chủ yếu từ đậu tương [13].
Trong hạt đậu có chứa dầu, lipit dự trữ và triaxyl glyxerol được lưu trữ trong các cấu trúc chuyên hóa. Khi hạt nảy mầm các chất này được phân giải trong các glioxixom theo con đường β – oxi hóa đi vào con đường glioxilic, sản phẩm của quá trình này đi vào sự tổng hợp đường mới.
Kết quả nghiên cứu về hoạt độ lipaza được đo ở các ngày thứ 1, 3, 5 được trình bày dưới bảng sau.
Bảng 3.20. Hoạt độ enzyme lipaza của hai giống đậu tương DT02 và DT84 ở các áp suất thẩm thấu
Đơn vị: UI
Ghi chú: a, b, c, d, e thể hiện sự sai khac giữa các giống đậu tương với độ tin cậy ≥ 95%
ptt ngày 1 ngày 3 ngày 5
DT84 DT02 DT84 DY02 DT84 DT02 X±m X±m X±m X±m X±m X±m 1 21,94±0,61b 24,23±0,78b 23,03±0,33b 23,09±0,45b 27,32±0,56c 20,42±0,19b 3 24,70±0,25b 25,31±0,81c 26,16±0,03c 26,76±0,53c 26,75±0,73c 27,34±0,21c 5 26,68±0,58c 28,30±0,65c 27,24±0,01c 27,47±0,64d 20,08±0,09b 21,70±0,22b 7 30,11±0,67e 31,36±0,72e 29,78±0,24d 30,44±0,33e 25,73±0,13b 27,58±0,18c 9 19,81±0,37b 20,47±0,43b 18,95±0,19a 19,98±0,38b 16,27±0,00a 19,07±0,65b
Hình 3.21. Hoạt độ enzyme lipaza của đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 1)
Hình 3.22. Hoạt độ enzyme lipaza của đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 3) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.23. Hoạt độ enzyme lipaza của đậu tương DT02 và DT84 dưới tác động của áp suất thẩm thấu (ngày 5)
Từ bảng số liệu cho chúng ta thấy hoạt độ của enzyme lipaza có xu hướng tăng dần theo sự tăng của các áp suất thẩm thấu từ 1 – 7 atm, riêng ngày thứ 5 hoạt độ enzyme lipaza lại giảm ở 5 atm. Điều này chứng tỏ những ngày đầu lượng lipit dự trữ trong mầm đậu đượng phân giải mạnh. Ở điều kiện áp suất thích hợp lượng lipit phân giải cũng vì thế mà cao hơn trong điều kiện áp suất cao. 9 atm không phải là áp suất thích hợp cho quá trình phân giải lipit của cả hai giống đậu tương.
KẾT LUẬN
Từ nghiên cứu về chỉ tiêu sinh lý sinh hóa của hai giống đậu tương:
DT02, DT 84 trong điều kiện các áp suất thẩm thấu khác nhau chúng tôi rút ra một số kết luận sau.
1 Ở các áp suất thẩm thấu khác nhau sự sinh trưởng của các giống đậu tương cũng không giống nhau, áp suất càng cao khả năng nảy mầm của các giống càng giảm, giống đậu tương DT02 có khả năng nảy mầm cao hơn DT84.
2 Hàm lượng prolin gia tăng rõ rệt khi sinh trưởng trong điều kiện áp suất cao. Sự tích lũy hàm lượng prolin trong mầm giúp tăng khả năng thẩm thấu của tế bào, đảm bảo sự hút nước khi cây sống trong điều kiện thiếu nước. Hàm lượng prolin chính là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ chịu hạn, chịu stress của các giống cây. Hàm lượng prolin tăng theo chiều tăng áp suất thẩm thấu, hàm lượng prolin trong đậu tương DT02 cao hơn hàm lượng có trong DT84.
3 Hoạt độ của enzyme trong mầm đậu tương: áp suất thẩm thấu có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt độ của các enzyme phân giải các chất dự trữ trong mầm đậu tương.
Enzyme α - amylaza, hoạt độ amylaza tăng dần theo chiều tăng áp suất thẩm thấu từ 1 – 7 atm. Hoạt độ enzyme amylaza của đậu tương DT02 cao hơn DT84.
Hoạt độ của enzyme proteaza tăng dần theo chiều tăng của áp suất thẩm thấu nhưng khi áp suất thẩm thấu cao thì hoạt độ enzyme lại giảm. Ở đậu tương rau DT02 hoạt độ proteaz cao hơn ở DT84.
Hoạt độ lipaza ngày thứ 5 có sự tăng giảm không đều. Giống DT02 có hoạt độ cao hơn giống DT84.