Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.6. Đối tượng thăm dị hoạt tính sinh học của phức chất
1.6.2. Giới thiệu về cây ngô, protein, proteaza và α-amilaza
1.6.2.1. Giới thiệu về cây ngơ
Ngơ có tên khoa học là Zea mays. L, có giá trị kinh tế về nhiều mặt: dùng làm lương thực cho con người, làm thức ăn chăn nuôi gia súc, dùng làm thực phẩm (bao tử ngơ), đặc biệt ngơ cịn cung cấp nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp. Do đó ngơ đã trở thành cây trồng quan trọng.
Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước; sản lượng thứ hai và năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc. Năm 1961, diện tích ngơ tồn thế giới đạt 105,5 triệu ha, năng suất 19,4 tạ/ha, sản lượng 205 triệu tấn, đến năm 2009, diện tích trồng ngơ thế giới đạt khoảng 159,5 triệu ha, năng suất bình quân 51,3 tạ/ha, sản lượng 817,1 triệu tấn. Trong đó Mỹ, Trung Quốc, Braxin là những nước đứng đầu về diện tích và sản lượng.
Ở Việt Nam, ngơ là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật ni mà cịn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn. Sản xuất ngơ cả nước qua các năm khơng ngừng tăng về diện tích, năng suất, sản lượng: năm 2001 tổng diện tích ngơ là 730.000 ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2010, diện tích ngơ cả nước 1126,9 nghìn ha, năng suất 40,9 tạ/ha, sản lượng trên 4,6 triệu tấn. Tuy vậy, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu từ trên dưới 1 triệu tấn ngô hạt.
Hạt ngô được cấu tạo bởi tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ, chất khống, ngồi ra cịn chứa các loại enzim điều khiển mọi q trình sinh hóa xảy ra trong hạt [7].
Ngô là loại cây hàng năm ra quả một lần, thường phát triển vào mùa xuân. Vòng đời thay đổi tùy theo điều kiện sống. Thời kỳ sinh trưởng và phát
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
triển của ngô qua 13 thời kỳ: trương hạt; nảy mầm; nhú mầm; thời kỳ lá thứ ba; thời kỳ lá thứ năm; thời kỳ đẻ nhánh; thời kỳ đậm thân; thời kỳ lá thứ 7, thứ 9 và lá thứ 11; thời kỳ trổ cờ; thời kỳ phun râu; thời kỳ chín sữa, chín sáp và cuối cùng là thời kỳ chín hồn tồn. Trong đó thời kỳ nảy mầm là nhạy cảm nhất với tác động bên ngồi. Thời kỳ này có ý nghĩa quan trọng, quyết định sự sinh trưởng, phát triển dẫn đến năng suất của ngơ. Chính vì vậy mà chúng tơi tiến hành thí nghiệm thăm dị ảnh hưởng của phức chất Tm(His)3Cl3.3H2O đến sự nảy mầm và phát triển mầm, rễ của hạt ngô [5].
1.6.2.2. Giới thiệu về protein, proteaza và α- amilaza
- Protein: là các polime có khối lượng phân tử lớn, chủ yếu bao gồm các L-amino axit kết hợp với nhau qua liên kết peptit. Protein là thành phần không thể thiếu được của tất cả các cơ thể sinh vật nhưng lại có tính đặc thù cao cho loài, từng cá thể của cùng một lồi, từng cơ quan, mơ của cùng một cá thể. Protein rất đa dạng về cấu trúc và chức năng, là nền tảng về cấu trúc và chức năng của cơ thể sống. Có thể kể đến một số chức năng quan trọng của protein như: xúc tác, vận tải chuyển động, bảo vệ, truyền xung thần kinh, điều hòa, kiến tạo chống đỡ cơ học, dự trữ năng lượng…
Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, H, O, N, một số cịn có một lượng nhỏ S. Ngồi các nguyên tố trên, protein cịn chứa một lượng rất ít các nguyên tố khác như P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca,… [2].
- Enzim proteaza (peptit - hidrolaza 3.4) xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối
cùng là các axit amin. Ngồi ra, nhiều proteaza cũng có khả năng thủy phân liên kết este và vận chuyển axit amin.
- Proteaza cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virut) đến thực vật (đu đủ, dứa…) và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
động vật (gan, dạ dày bê…). Trong cơ thể, các proteaza đảm nhiệm nhiều chức năng sinh lý như: hoạt hóa zymogen, đơng máu và phân hủy sợi fibrin của cục máu đơng, giải phóng hormon và các peptit có hoạt tính sinh học từ các tiền chất, vận chuyển protein qua màng…. Ngồi ra, các proteaza có thể hoạt động như các yếu tố phát triển của cả tế bào ác tính và tế bào bình thường đó là tăng sự phân chia tế bào, sinh tổng hợp AND…[2].
- α-amilaza: được tìm thấy trong hạt cây một và hai lá mầm, được chia thành 2 loại: α- amilaza và β-amilaza. Cơ chất của chúng là tinh bột và oligosacharide.
α - amilaza thuộc nhóm hiđrolase có trong cơ thể động vật (nước bọt, tụy tạng), thực vật (hạt hoà thảo nảy mầm), nấm mốc, vi khuẩn. α - amilaza phân giải các liên kết 1,4- glicozit ở giữa chuỗi mạch polisaccazit tạo thành các đextrin phân tử thấp. Do đó dưới tác dụng của enzim này làm dung dịch tinh bột nhanh chóng bắt màu với dung dịch iốt và bị giảm độ nhớt mạnh, ion canxi có tác dụng làm bền cấu trúc không gian của phân tử enzim. α - amilaza tương đối bền với nhiệt hơn so với các amilaza khác và kém bền với các axit [2].
Các yếu tố trên quyết định đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm lượng dinh dưỡng của hạt ngơ. Do đó chúng tơi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của phức chất đến hàm lượng protein, proteaza, α- amilaza có trong mầm hạt ngơ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn