Sau khi tiến hành đo hoạt độ MDH, PEPC và ME trong dịch chiết lá nha đam in vitro nuôi cấy trên môi trường có bổ sung mannitol ở các nồng độ khác nhau, chúng tôi thu được kết quả (bảng 3.7).
Bảng 3.7. Hoạt độ MDH, PEPC và ME trong dịch chiết lá nha đam in vitro trên môi trường có bổ sung mannitol ở các nồng độ khác nhau
Nồng độ mannitol (%) Hoạt độ MDH (nmol/mg protein/phút) Hoạt độ ME (nmol/mg protein/phút) Hoạt độ PEPC (nmol/mg protein/phút) 0 670,12 + 20,00 156,93 + 5,52 19,70 + 0,43 1 660,71 + 10,15 151,88 + 7,31 17,83 + 0,20 3 750,39 + 30,40 143,57 + 4,17 15,36 + 0,31 6 880,23 + 70,12 128,88 + 9,23 12,80 + 0,09 9 1011,17+ 20,76 103,11 + 5,74 12,20 + 0,34 12 1190,56 + 100,81 110,90 + 3,50 11,90 + 0,27 15 1250,25 + 20,32 99,42 + 5,15 11,38 + 0,35 18 1230,30 + 50,19 70,17 + 3,35 11,30 + 0,17
45
Từ kết quả thu được ở bảng 3.7 cho thấy:
Khi nuôi cấy trên môi trường không bổ sung mannitol, mọi quá trình trao đổi chất trong cây nha đam diễn ra bình thường. Trong 3 enzyme: MDH, ME, PEPC thì hoạt độ MDH cao nhất và đạt 670,12 (nmol/mg protein/phút), gấp khoảng 4,3 lần so với hoạt độ ME và khoảng 34 lần so với hoạt độ PEPC. Hoạt độ ME và PEPC giảm và hoạt độ MDH lại có chiều hướng tăng dần khi tăng nồng độ mannitol trong môi trường nuôi cấy.
- Hoạt độ MDH rất mạnh và cao nhất trong 3 enzyme. Khi tăng nồng độ mannitol trong môi trường nuôi cấy từ 1 – 18% thì hoạt độ MDH có chiều hướng tăng dần. Bởi vì, trong môi trường càng khô hạn thì cây càng thể hiện đặc tính CAM, đó chính là tăng cường quá trình chuyển hóa malate thành OAA dưới sự xúc tác của MDH. Hoạt độ MDH biến động từ 670,12 (nmol/mg protein/phút) ở nồng độ mannitol 1% đến 1250,25 (nmol/mg protein/phút) ở nồng độ mannitol 15%, đến nồng độ 18% thì giảm nhẹ xuống còn 1230,3 (nmol/mg protein/phút).
- ME tham gia xúc tác cho phản ứng chuyển hóa thuận nghịch giữa malate và pyruvate. Trên môi trường có bổ sung mannitol ở các nồng độ khác nhau từ 1 – 18% thì hoạt độ ME dao động từ 70,17 – 156,93 (nmol/mg protein/phút).
- Hoạt độ PEPC thấp nhất và có xu hướng giảm dần, thấp nhất ở dịch lá nha đam in vitro nuôi cấy trên môi trường có bổ sung mannitol nồng độ 18% là 11,3 (nmol/mg protein/phút), đạt giá trị cao nhất trên môi trường không bổ sung mannitol là 19,7 (nmol/mg protein/phút). Trong tế bào chất, PEPC sử dụng cơ chất PEP và HCO3- (HCO3- tạo ra từ sự kết hợp giữa CO2 và H2O) để tạo thành OAA. Ở thực vật CAM, quá trình này chỉ diễn ra vào ban đêm khi khí khổng mở ra và CO2 đi vào. Do đó, hoạt tính PEPC trong cây nha đam vào ban ngày rất thấp. Khi gây hạn bằng cách bổ sung mannitol vào môi trường ở các nồng độ tăng dần, hàm lượng nước trong cây cùng với quá trình cố định CO2 giảm kéo theo hoạt tính PEPC cũng giảm mạnh. Theo nghiên cứu của Hoàng Thị Kim Hồng và cs (2012) [27] trên lá cây dứa tự nhiên sau 6 – 7 giờ chiếu sáng thì hoạt tính PEPC trong dịch chiết lá nha đam in vitro thấp hơn rất nhiều.
46
-Khi gây hạn trên cây Portulaca oleracea (thực vật C4 thuộc nhóm NAD – ME) trong thời gian 21 – 23 ngày, Lara và cs (2004) đã thu được kết quả tương tự: hoạt tính MDH tăng và hoạt tính ME giảm xuống. Điều này cho thấy rằng để thích nghi với điều kiện khô hạn, quá trình giải phóng CO2 có thể thay đổi từ malate/pyruvate thông qua ME ở thực vật C4 sang malate/OAA/PEP thông qua MDH/PEPCK ở thực vật CAM [33]. Riêng đối với thực vật CAM thì cơ chế chuyển hóa CAM càng thể hiện mạnh mẽ dưới điều kiện khô hạn.