Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1. Khả năng nảy mầm của hạt

Nảy mầm là quá trình sinh lí quan trọng trong chu kì sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chung và của đậu tương nói riêng, đảm bảo duy trì sự sống, tạo cơ sở ban đầu cho một cơ thể mới.

Khi gieo hạt trong dung dịch đường sacarôzơ có áp suất thẩm thấu cao, những hạt nảy mầm được là do chúng có khả năng hút nước lớn hơn sức hút của môi trường.

Hạt chỉ nảy mầm mạnh từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 3, sang ngày thứ 4 số hạt nảy mầm mới rất ít, các hạt chưa nảy mầm có lớp keo bao quanh và bắt

đầu có dấu hiệu bị hỏng.

Hạt nảy mầm tới áp suất thẩm thấu 11 atm, ở áp suất thẩm thấu 12 atm hạt vẫn trương nhưng không nảy mầm.

Tỉ lệ nảy mầm của hạt ở 4 ngày đầu được thể hiện qua bảng 1, hình 1.

Bảng 1: Tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu tương ( Số hạt/ mẫu 30 hạt)

Mẫu Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4

Nước cất 15,60,7 30,0 30,0 30,0

1 atm

Số hạt nảy mầm 8,40,4 30,0 30,0 30,0

Khả năng nảy mầm 54,49% 100% 100% 100%

2 atm

Số hạt nảy mầm 6,00,4 29,40,5 30,0 30,0

Khả năng nảy mầm 38,46% 98% 100% 100%

3 atm

Số hạt nảy mầm 4,70,5 28,60,6 30,0 30,0 Khả năng nảy mầm 30,13% 95,33% 100% 100%

4 atm

Số hạt nảy mầm 0 22,2 0,2 30,0 30,0

Khả năng nảy mầm 0 74% 100% 100%

5 atm

Số hạt nảy mầm 0 17,30,5 30,0 30,0

Khả năng nảy mầm 0 57,67% 100% 100%

6 atm

Số hạt nảy mầm 0 15,01,0 29,50,2 30,0

Khả năng nảy mầm 0 50% 98,33% 100%

7 atm

Số hạt nảy mầm 0 10,80,4 22,50,4 22,50,2

Khả năng nảy mầm 0 36,33% 75% 75%

8 atm

Số hạt nảy mầm 0 9,00,1 20,30,4 20,40,4

Khả năng nảy mầm 0 30% 67,67% 68%

9 atm

Số hạt nảy mầm 0 6,00,3 19,20,2 19,80,5

Khả năng nảy mầm 0 20% 64% 65%

10 atm

Số hạt nảy mầm 0 0 11,30,6 11,30,6

Khả năng nảy mầm 0 0 37,67% 37,67%

11 atm

Số hạt nảy mầm 0 0 7,60,2 8,00,5

Khả năng nảy mầm 0 0 25,33% 26,67%

12 atm

Số hạt nảy mầm 0 0 0 0

Khả năng nảy mầm 0 0 0 0

ở áp suất thẩm thấu thấp (1 atm - 3 atm) hạt vẫn hút được nước nên nảy mầm mạnh. ở các áp suất thẩm thấu cao ức chế mạnh quá trình nảy mầm của hạt do hạt không có khả năng hút nước từ môi trường. Đặc biệt ở áp suất thẩm thấu cao so với đậu tương (12 atm) hạt không nảy mầm vì hạt không lấy được nước do đó enzim không được hoạt hoá, không có năng lượng cho hạt nảy mÇm.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Khả năng nảy mầm (%)

áp suất thẩm thÊu (atm)

Hình 1: Tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu tương

Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4

3.2. ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến hoạt độ một số enzim của hạt

đậu tương nảy mầm

3.2.1. Hoạt độ của enzim proteaza

Hoạt độ enzim proteaza được xác định vào ngày thứ 3, thứ 5, thứ 7 sau khi gieo hạt. Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua bảng 2, hình 2.

Bảng 2 : Hoạt độ của enzim proteaza (mg/g) Mẫu nghiên

cứu Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7

Nước cất 1,890,05 1,720,06 1,550,04 1 atm 2,070,05 1,890,04 1,890,02 2 atm 2,240,06 2,180,04 2,070,06 3 atm 2,760,03 2,700,05 2,580,02 4 atm 3,100,04 3,100,03 2,930,03 5 atm 3,270,03 3,120,03 3,090,01 6 atm 3,450,05 3,270,05 3,100,04 7 atm 3,620,07 3,270,06 3,210,05 8 atm 3,960,02 3,450,03 2,800,04 9 atm 3,610,03 3,430,04 2,420,06 10 atm 3,110,04 3,090,02 2,070,02 11 atm 1,720,04 1,380,02 0,170,03

12 atm 0,300,03 0,300,01 0

Hoạt độ enzim proteaza ở cả lô đối chứng và lô thí nghiệm đều giảm dần từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 và ngày thứ 7 sau khi gieo. Điều đó chứng tỏ những ngày đầu lượng protein được phân giải mạnh dưới tác động của proteaza, đạt cực đại ở ngày thứ 3 và giảm ở ngày thứ 7 khi lượng protein dự trữ đã cạn kiệt.

ở các lô thí nghiệm, khi áp suất thẩm thấu tăng thì hoạt độ của proteaza tăng lên so với lô đối chứng và đạt cực ở công thức thí nghiệm với 7 atm (ngày thứ 7), 8 atm (ngày thứ 3 và ngày thứ 5). ở các áp suất thẩm thấu cao hơn (từ 9 atm - 12 atm) hoạt độ proteaza giảm mạnh. điều đó chứng tỏ trong khoảng từ 1 atm - 7 atm áp suất thẩm thấu càng cao, hoạt độ của enzim proteaza càng tăng kích thích sự phân giải protein đặc biệt là proline tăng khi cây thiếu nước, làm hàm lượng nitơ amin tăng trong các lô thí nghiệm, cũng có thể một trong các nguyên nhân là do áp suất thẩm thấu tăng ức chế quá trình phân giải axit amin thành ure làm tăng hàm lượng nitơ amin. các áp suất thẩm thấu cao hơn ức chế mạnh hoạt độ của enzim proteaza.

hình 2: Sự biến đổi hoạt độ proteaza

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

áp suất thẩm thÊu (atm) Hoạt độ

proteaza (mg/g)

Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7

3.2.2. Hoạt độ của enzim lipaza

Hoạt độ enzim lipaza được xác định vào ngày thứ 3, thứ 5, thứ 7 sau khi gieo hạt. Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua bảng 3, hình 3.

Bảng 3: Hoạt độ của enzim lipaza (UI) Mẫu nghiên

cứu Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7

Nước cất 22,530,37 21,310,42 18,090,31 1 atm 23,820,20 25,520,25 20,050,42 2 atm 24,240,33 26,450,44 20,160,35 3 atm 24,810,45 27,310,25 21,540,50 4 atm 25,630,32 28,020,47 24,360,34 5 atm 28,170,46 30,260,35 25,610,40 6 atm 30,250,29 31,080,25 27,230,19 7 atm 32,500,15 31,440,23 29,520,25 8 atm 34,530,38 31,720,42 31,040,29 9 atm 31,220,26 30,550,45 30,320,37 10 atm 25,370,50 23,620,48 22,730,32 11 atm 20,140,36 18,280,44 17,310,45 12 atm 15,720,19 14,350,20 13,500,32

ở lô đối chứng hoạt độ lipaza giảm dần từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 và ngày thứ 7.

ở các lô thí nghiệm: áp suất thẩm thấu từ 1 atm đến 12 atm, hoạt độ lipaza tăng dần từ 1 atm - 7 atm và đạt cực đại ở công thức thí nghiệm với 8 atm sau đó hoạt độ lipaza giảm mạnh ở các áp suất thẩm thấu từ 9 atm - 12 atm. áp suất thẩm thấu từ 1 atm - 6 atm hoạt độ lipaza tăng lên ở ngày thứ 5 và giảm ở ngày thứ 7. chứng tỏ sau những ngày đầu nảy mầm trong điều kiện thiếu nước đậu tương cần nhiều nguyên liệu cho hô hấp và kiến tạo tế bào bị tổn thương, hoạt độ của lipaza giảm ở ngày thứ 7 khi lượng lipit dự trữ đã cạn kiệt. từ 9 atm - 12 atm hoạt độ lipaza giảm dần từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 và ngày thứ 7. kết quả này chứng tỏ từ 9 atm đã bắt đầu ức chế hoạt độ của enzim lipaza.

Hình 3: Sự biến đổi hoạt độ lipaza 0

5 10 15 20 25 30 35

NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

áp suất thẩm thÊu (atm) Hoạt độ

lipaza (UI)

Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7

3.2.3. Hoạt độ của enzim α_amilaza

Trong lá mầm của hạt đậu tương có chứa phần lớn tinh bột, enzim α_amilaza được hình thành để thuỷ phân tinh bột thành các chất đơn giản là nguyên liệu cho hô hấp, cung cấp năng lượng cho hạt nảy mầm.

Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 4, hình 4.

Bảng 4: Hoạt độ của enzim α_amilaza (UI/g) Mẫu nghiên

cứu Ngày thứ 3 Ngày thứ 5 Ngày thứ 7

Nước cất 1,360,04 1,490,06 1,630,03 1 atm 2,740,03 2,870,05 2,940,05 2 atm 2,870,04 3,080,09 3,150,05 3 atm 3,150,03 3,420,08 3,840,10 4 atm 3,280,04 3,560,06 4,110,05 5 atm 3,700,06 3,840,03 4,380,06 6 atm 3,830,04 3,980,05 4,390,08 7 atm 3,070,05 3,560,07 3,630,09 8 atm 2,870,07 3,150,05 3,630,04 9 atm 2,730,07 3,150,03 3,560,06 10 atm 2,600,05 3,010,06 3,560,03 11 atm 2,120,04 1,980,04 1,770,04 12 atm 1,150,03 1,080,04 1,080,02

ở lô đối chứng, hoạt độ của enzim α_amilaza tăng dần từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 và ngày thứ 7.

ở các lô thí nghiệm, hoạt độ của enzim α_amilaza cao nhất tập trung ở công thức thí nghiệm với áp suất thẩm thấu 5 atm và 6 atm. Từ 1 atm đến 10 atm hoạt độ α_amilaza cao nhất ở ngày thứ 7. điều này thể hiện đậu tương cần một lượng đường lớn cung cấp cho quá trình nảy mầm của hạt trong điều kiện thiếu nước, đồng thời sự phân giải tinh bột thành các monosacarit làm tăng áp suất thẩm thấu của tế bào chất góp phần giúp hạt lấy được nước từ môi trường có áp suất thẩm thấu cao. ở áp suất thẩm thấu 11 atm và 12 atm hoạt độ α_amilaza giảm hẳn so với các công thức trước đó, chứng tỏ áp suất thẩm thấu cao đã ức chế mạnh hoạt độ của enzim α_amilaza.

Hình 4: Sự biến đổi hoạt độ α_amilaza 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

áp suất thẩm thÊu (atm) Hoạt độ

α_amilaza (UI/g)

Ngày 3 Ngày 5 Ngày 7

kÕt luËn

Đậu tương là cây đậu đỗ quan trọng không chỉ ở Việt Nam mà ở nhiều nước trên thế giới; đậu tương có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế cao và ngày càng được gieo trồng rộng rãi. Vì vậy việc nghiên cứu hoạt độ một số enzim trong mầm đậu tương ở các điều kiện áp suất thẩm thấu khác nhau để từ đó lựa chọn giống gieo trồng trong những vùng sinh thái và mùa vụ thích hợp là một việc làm có ý nghĩa lí luận và thực tiễn sâu sắc.

Từ kết quả thí nghiệm, rút ra một số kết luận sau:

ở giai đoạn nảy mầm: Tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu tương ở các lô nảy mầm trong dung dịch đường sacarôzơ luôn thấp hơn lô nảy mầm trong nước cất. áp suất thẩm thấu môi trường càng cao càng ức chế sự nảy mầm của hạt

đậu tương, đặc biệt áp suất thẩm thấu 12 atm ức chế hoàn toàn khả năng nảy mầm của hạt.

trong giai đoạn nảy mầm, các enzim thuỷ phân phân giải các chất hữu cơ trong hạt, cung cấp nguyên lệu cho hô hấp và kiến tạo tế bào. Hoạt độ enzim tăng lên đến một công thức thí nghiệm nhất định phù hợp với từng enzim sau đó hoạt độ enzim giảm dần: hoạt độ proteaza tăng từ 1 atm đến 7 atm hoặc 8 atm; hoạt độ lipaza cao nhất ở công thức thí nghiệm với 8 atm trong tất cả các ngày đo; hoạt độ α_amilaza cao nhất tập trung ở công thức thí nghiệm với 5 atm và 6 atm.

áp suất thẩm thấu môi trường cao ức chế hoạt độ của các enzim do đó ức chế khả năng nảy mầm của hạt đậu tương.