Активность ферментов обмена глутамина в прорастающем зерне тритикале

Abstract

Установлено, что в процессе прорастания зерна тритикале значительно повышалась активность ключевых ферментов азотного метаболизма глутаматдегидрогеназы (ГДГ с НАДН), глутаминсинтетазы (ГС), глутаминазы. В наибольшей степени этот показатель повышался в зародышевой части зерна. Активность ГС в зародышах сухих семян была почти в 3 раза выше, чем в эндосперме. При набухании семян удельная активность ГС зародышей резко возрастала к 24 ч и дальше почти не изменялась, что характерно для фермента, играющего первостепенную роль в период перестройки метаболизма. В эндосперме активность ГС плавно повышалась вплоть до 72 ч набухания, но к этому времени оставалась в 1,5 раза ниже активности ГС в зародышах. Удельная активность ГДГ зародыша всегда в 2 3 раза превышала активность эндосперма запасающей части зерна, где метаболические процессы проходят с меньшей скоростью. Следовательно, при набухании и на ранних стадиях прорастания зерна тритикале активность ферментов обмена глутамина сосредоточена главным образом в зародыше зерна. Выявлена зависимость активности ферментов в тканях от времени набухания зерна и исследуемой его части.

Установлено, що в процесі проростання зерна тритикале значно підвищувалась активність ключових ферментів азотного метаболізму глутаматдегідрогенази (ГДГ з НАДН), глутамінсинтетази (ГС), глутамінази. Найбільшою мірою цей показник підвищувався в зародков ій частині зерна. Активність ГС у зародках сухого насіння була майже у 3 рази вищою, ніж в ендоспермі. Під час набухання насіння питома активність ГС зародків різко зростала до 24 год і далі майже не змінювалась, що характерно для ферменту, який відіграє провідну роль у період перебудови метаболізму. В ендоспермі активність ГС плавно підвищувалась до 72 год набухання включно, але до цього часу залишалась в 1,5 раза нижчою за активність ГС у зародках. Питома активність ГДГ зародка завжди у 2 3 рази перевищувала активність ендосперму запасальної частини зерна, де метаболічні процеси відбуваються з меншою швидкістю. Отже, під час набухання й на ранніх стадіях проростання зерна тритикале активність ферментів обміну глутаміну зосереджена в основному в зародку зерна. Виявлено залежність активності ферментів у тканинах від часу набухання зерна та досліджуваної його частини.

During triticale grain germination high increase of activities of key enzymes of nitrogen metabolism — glutamate dehydrogenase (GDH with NADH), glutamine synthase (GS), glutaminase — took place. The largest activation was observed in the embryo of grain if compare with the endosperm. In the embryo of dry seeds GS activity was almost 3 times higher than in the endosperm. During grain imbibition GS specific activity of the embryo increased sharply at 24 h, and then remained almost stable, that is typical for an enzyme which plays a primary role in the restructuring of metabolism. In the endosperm GS activity increased gradualy up to 72 h of imbibition, but its value at this time (72 h) was 1.5 times lower than that in the embryos. The GDH specific activity of the embryo is always higher (2—3 times) than GDH activity of the endosperm, a store part of grain, where metabolic processes occur at slower rate. Thus, we can conclude that during imbibition and early stages of germination of triticale grain the activity of enzymes of glutamine exchange concentrated mainly in the embryo of grain. The dependence of the enzymatic activity in the cells on the time of grain imbibition and its explored part was revealed.