２０１４年６月 宁波职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｂｏ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｊｕｎ．２０１４ Ｖｏ１．１８ Ｎｏ．３ 第１ ８卷第３期 作物发芽种子淀粉酶活性变化的研究 朱建华 （宁波职业技术学院，浙江宁波３１５８００） 摘 要：通过对几种作物种子（赤豆、小麦、绿豆等）萌发过程中淀粉酶活性的测定，得到种子淀粉酶活性变化 的数据。实验数据表明：作物种子的淀粉酶活力均随着发芽天数增加而增高，但到一定时期又转为下降趋势。 关键词：作物种子；萌发；淀粉酶活性 中图分类号：Ｓ ５１１．０３３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—２１５３（２０１４）０３—００８７—０３ Ｏ 引言 赤豆，又名红豆、小豆，营养丰富，含碳水化合 物达６Ｏ．７％。绿豆含有淀粉也较多，达５０％左右，其 中直链淀粉占２９％，支链淀粉占７１％。虽然它们属 于豆类，但淀粉含量仅次于禾谷类。小麦种子的碳 水化合物较高．约占７５％。这些种子中富集的淀粉 在淀粉酶作用下即分解为简单的可溶性糖，为种 子萌发提供了充分的能量和物质准备。 淀粉酶分为仅，Ｂ一淀粉酶，两种酶催化产物均 为还原糖。还原糖能使３，５一二硝基水杨酸还原，生 成棕红色的物质。淀粉酶活力的大小与产生的还 原糖的量成正比。因此．用比色法测定淀粉生成的 还原糖的量．从而间接测定出淀粉酶的活性大小。 本研究通过测定种子萌发过程中淀粉酶活性 变化。可为研究种子萌发中的生理变化提供参考 依据．也可为农业作物播种的生产实践提供数据 参考 后放在下铺和上盖有湿纱布的培养皿中．置于２５～ ３０℃条件培养。每天取样后，余下种子用清水清洗 一次，按原方法进行培养，连续取样测定５天。 １．２实验方法 １．２．１标准曲线的制作 分别取麦芽糖标准液（１ｍｇ／ｍＬ）Ｏ．Ｏ，０．２，０．６，１Ｄ， １．４，１．８，２．０ ｍＬ，均定容至２ ｍＬ，再分别加入３，５一 二硝基水杨酸试剂２．０ ｍＬ，置沸水浴煮沸５ ｍｉｎ， 冷却后稀释至２０ ｍＬ，以上述的“０”浓度溶液作对 照，在５２０ ｎｍ处测吸光度。 以标准曲线测定中质量浓度为横坐标，以吸 光度为纵坐标，作标准曲线，并计算出直线方程。 １．２．２酶提取液的制备 １材料和方法 １．１材料及材料处理 各类种子均购自附近大润发超市种子部。 发芽处理时，取干种子用水浸润４ ｈ以上，然 收稿日期：２０１４—０４—０４ 作者简介：朱建华（１９５７一），男，辽宁海城人，宁波职业技术学 宁波职业技术学院学报 Ｅ—ｍａｉｌ：ｎｂｔｐｘｂ＠１６３．ｃｏｎ 止反应 仿标准曲线测定方法，加入３，５一二硝基水 杨酸显色．测定吸光度。作三个平行测定。 １．２．４ （ｏ【＋Ｂ）一淀粉酶活性的测定 取提取液１．０ ｍＬ于４０℃恒温水浴１５ ｍｉｎ，加 入已预热的淀粉溶液２．ＯｒａＬ，混匀置４０℃水浴５ｍｉｎ， 用ＮａＯＨ溶液终止反应。按上述同样进行测定。 １．２．５计算淀粉酶活性 将仅一淀粉酶和（ ＋Ｂ）一淀粉酶测定的吸光度 值代入上述的直线方程，求出两种酶的浓度。将酶 浓度值代入下列公式计算淀粉酶活性。 （１）仅一淀粉酶活性（麦芽糖ｍｇ／ｇ鲜重５ｍｉｎ）＝ 一淀粉酶麦芽糖含量（ｍｇ／ｍＬ）×样品稀释体积 （ｍＬ）／样品质量（ｇ）×显色时所用酶液体积（ｍＬ）。 （２）总淀粉酶活性（麦芽糖ｍｇ／ｇ鲜重５ｍｉｎ）＝ 总淀粉酶麦芽糖含量（ｍｇ／ｍＬ）×样液稀释体积 （ｍＬ）／样品质量（ｇ）×显色时所用酶液体积（ｍＬ）。 ２结果与分析 ２．１ 麦芽糖标准曲线的制定 按实验方法测出数据，并作图如图１所示。根 据图１数据，求出直线方程ｙ＝Ｏ．０４７７ｘ＋０．０７。由图１ 可以看出，所测数据基本回归于直线。直线表明： 随着麦芽糖质量浓度的增高，所测得的吸光度值 也逐渐增大。 结 萌 较 淀 加 如 萌 发，淀粉酶活性也随之增大，呈现和赤豆相似的规 律变化。 ２５ 。 ２０ 敞三１５ 意 。 藿弑 ５ ０ １ ２ ３ ４ ５ 赤豆种子发芽天数／ｄ 图２ 赤豆种子萌发过程淀粉酶活性变化 枨０ ｉ 美婴 羹营 Ｏ ｌ ２ ３ ４ ５ 发芽天数／ｄ 图３绿豆种淀粉酶活性的测定 ２．４小麦种子淀粉酶活性测定 按实验方法测得的小麦种子发芽过程中淀粉 酶活性，所得数据作曲线图，结果如图４所示。由 图４可以看出．随着小麦种子的发芽进程，淀粉酶 活性也随之增大，且（ ＋Ｂ）一淀粉酶活性明显比ｄ一 淀粉酶活性增大的幅度大。但到３ ｄ后，两种酶活 性均呈现下降趋势．且二者呈平行状 薰。ｓｏ ｉ ４ｏ １｛缶Ｉ１ ３０ 萼２０。 ０ ｌ Ｚ ３ ４ ｂ 小麦种子发芽天数／ｄ 图４小麦种子萌发过程淀粉酶活性变化 ３结论与讨论 ３．１ 两种酶的作用机制 淀粉酶主要有 一淀粉酶和Ｂ一淀粉酶。二者协 同降解淀粉，从而为种子萌发提供能量。ｄ一淀粉酶 分布十分广泛，由于产物的末端残基碳原子构型 为ｏ【构型，故称 一淀粉酶。其国际酶学分类编号 为ＥＣ．３．２．１．１，作用于淀粉时从淀粉分子的内部 随机切开仅一１，４糖苷键，可作用于直链淀粉和支 朱建华：作物发芽种子淀粉酶活性变化的研究 链淀粉，终产物随两种淀粉形式不同而异，前者麦 芽糖为主，后者还生成具有ｏｌ—１．６一键的Ｏｔ一极限糊 精。此外，还有麦芽三糖及少量葡萄糖。 Ｂ一淀粉酶也广泛存在，主要见于高等植物中。 国际酶学分类编号为ＥＣ３．２．１．２。它作用于直链淀 粉时从非还原性末端以麦芽糖为单位分次切断Ｏｒ．一 １，４一苷键。终产物为麦芽糖和少量的葡萄糖。而作 用于支链淀粉时．切到出现ｏ【～１，６分枝点为止，结 果生成极限糊精 ３＿２发芽种子淀粉酶活性变化的生理机制 种子在发芽过程中，需要淀粉酶催化淀粉的 水解转化为可溶性糖，一方面可为器官建成提供 物质基础：另一方面，这种能源物质将大部分转化 为能量ＡＴＰ，供应各种生理活动的需要。实验数据 表明：发芽前期（大多为３天之内）淀粉酶活性迅 速增加，说明这一时期两种淀粉酶催化的水解活 动均非常活跃，且两种酶从不同角度来降解淀粉。 即Ｏｔ一淀粉酶从非还原端降解：［３－淀粉酶从淀粉的 非还原端催化降解。它们分工合作，极大地增加了 降解的效率。同期从发芽的外部形态上看，所发的 芽长度也达到一定程度，但不是最大长度，这可能 是种子内部的物质和生理条件已经具备了器官建 成的条件．为继续生长提供了物质基础，从而能持 续生长以致达到最大。但是酶活性达到最大（一般 以３天为临界点）将即表现下降。这是因为种子中 的淀粉被催化降解而减少，至所剩无几。当然，种 子中贮藏的淀粉已经完成使命。如果再继续测定 下去可能会出现淀粉酶呈零的程度。 ３．３温度和ｐＨ值环境因子对淀粉酶的影响 （１）参考文献显示：仅一淀粉酶能使淀粉发生降 解，在７０℃，ｐＨ＝４条件下的降解效果最理想，淀粉 在酶作用下的降解程度受温度变化影响较大，当反 应温度达到７０℃时．对淀粉的降解程度最大。这是 因为Ｏｔ一淀粉酶是内切型淀粉酶，它作用于淀粉时 是从淀粉分子的内部任意切开仅一１，４键，使淀粉 分子迅速降解。随着温度的升高，淀粉分子的运动 加强．酶活性不断提高，酶与淀粉分子内部的 一 １．４糖苷键接触几率增加，受降解的酶的Ｏｒ．一１，４糖 苷键增加．使降解程度提高。当温度高于７０℃时， 虽然淀粉分子运动进一步加快，但由于淀粉酶出 现失活现象．所以降解程度迅速降低。淀粉酶用量 在０．１～０．５ ｇ，对淀粉的降解程度影响不大。 （２）在反应温度为７０℃时，黏度变化率呈现 出规律性变化。随着ｐＨ值降低，淀粉酶的活性增 强，对淀粉的降解程度提高，当ＤＨ＝４．０时达到最 大。但是当ｐＨ＜４．０时，由于ｆＨ １浓度过大，对酶产 生抑制作用，从而导致降解程度迅速降低。 ３．４淀粉降解后的物质和显微形态变化 参考文献表明： 一淀粉酶为内切酶，它作用 于淀粉时，任意切割Ｏｔ一１．４糖苷键．使体系黏度 下降很快，与碘反应颜色很快变为黄色或无色。而 ８一淀粉酶是端解酶，它作用于淀粉时，终产物主 要是麦芽糖单位，使体系中还原糖迅速增加，反应 最后产生的麦芽糖和１３一极限糊精．后者与碘反应 显红色。 淀粉颗粒以有序的分子形态存在，原淀粉颗 粒由结晶区和无定形区两部分组成．结晶区形成 球晶。这种结晶结构使原淀粉在偏光显微镜下具 有双折射性，可以观察到偏光十字。随着降解程度 的提高，结晶结构受到破坏，偏光十字现象逐渐 减少，最后以至消失。说明淀粉颗粒内部结晶变 少，最后已无区域。即降解淀粉的分子链排列无序 化程度增加，结晶区域也被破坏。均为无定形区。 但是，降解淀粉中没有产生新的官能团．也没 有引入其他元素。红外光谱分析显示：原淀粉和酶 解淀粉的谱图具有相似的吸收峰，没有新的特征 峰出现。这说明酶解过程没有形成新的官能团，分 子式仍为（Ｃ６Ｈ－００５） 。 ４结束语 淀粉酶无论在植物生理生化研究上，还是在 生产应用上都有广泛的潜在价值。因此，有待于对 其进行深入的研究，使之更好地应用到理论和生 产 参 ［１】 ［２】 ［３】 ［４】 林星：我国城镇化与金融发展协调度空间分异测度分析 研究发现，我国大概有一半省份金融发展与城镇 化处于失调水平，而且存在很大的空间分异格局． 东部的协调度高于全国平均水平，东北部与全国 平均水平基本相当，中部与西部低于全国平均水 平。由于各个省份发展程度与结构的不同。形成了 西南民族大学学报：人文社科版，２００５（２）：１２６—１２９． 【３］郑长德．中国的金融中介发展与城镇化关系的实证研 究【ＪＪ．广东社会科学，２００７（３）：１２一ｌ８． ［４］贾洪文，胡殿萍．中国金融发展与城镇化相关性—— 基于１９９１到２０１１年数据的实证分析『Ｊ］．首都经济贸 易大学，２０１３（４）：４４—５０． ９种不同类型的城镇化效率与金融发展效率的组 合：高一高类型组合只有３个省，即广东、上海和 北京；高一中或中～高类型组合省市只有４个，分 别是浙江、江苏、天津、山东，这７个省市的协调度 ［５】梁普明，严勤芳，郏文纲．中国城镇化水平的合理测度 与实证分析ＩＪ１．经济研究参考，２００３（８６）：１—８． 【６】王家庭，唐袁．我国区域间城市化水平不平衡的测度 研究【Ｊ］．城镇化，２００９（１０）：７－１２． 【７】郝华勇．中部六省新型工业化与城镇化协调发展评价 明显高于全国平均水平：高一低或低一高类型组 合３个，分别为辽宁、重庆与山西，中一中类型的 省３个，分别是福建、湖南、湖北，这６个省市协调 度基本与全国平均水平相当；剩余的中一低、低一 中和低一低三种类型的１７个省份的协调度基本 低于国家平均水平 参考文献： 【１】蒙荫莉．金融深化、经济增长与城市化的效应分析『Ｊ１． 数量经济技术经济研究，２００３（４）：１３８—１４０． 【２】伍艳．西部欠发达地区城镇化进程中的金融支持［Ｊ】． 与对策『Ｊ］．湖南行政学院学报，２０１２（１）：５２—６４． 『８１ ＬＥＶＩＮＥ Ｒ．Ｆｉｎａｎｃｉａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ『Ｍ１． Ｎｅｗ Ｈａｖｅｎ：Ｙａｌｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１ ９９７． 【９］彭建刚，李关政．我国金融发展与二元经济结构内在 关系实证分析【ＪＪ．金融研究，２００６（４）：９０—１００． 【ｌ１】樊纲，王小鲁，朱恒鹏．中国市场化指数——各地区 市场化相对进程２００９报告【Ｒ】．北京：经济科学出版 社．２０１０． 【１２】张成思，李雪军．基于全球视角的中国金融发展指数 研究ｆＪ１．金融研究，２０１２（６）：５４—６２． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅ Ｓｐａｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ Ｆｉｎａｎｃｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，ｓ Ｃｉｔｉｅｓ ａｎｄ Ｔｏｗｎｓ ＬＩＮ Ｘｉｎｇ （Ｆｕｊｉａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｎａｎｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ｈａｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｔｕａｌ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇａｐ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ａｎｄ ｆｉｎａｎｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｈｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｎａｎｃｉａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｒｂａｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｔｒｏｐｙ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｍｏｄｅｌ，ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎａｎｃｉｆａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｒｂａｎ ｆｉｎａｎｃｉａｌ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ａｔ ｔｈｅ ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｒｉｔｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｐｏｌｉｃｙ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ （责任编辑：徐兴华） （上接第８９页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ Ａｍｙｌａｓｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｄｕｒｉｎｇ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｍｅ Ｃｒｏｐｓ Ｓｅｅｄｓ ＺＨＵ Ｊｉａｎ．ｈｕａ ■ （Ｎｉｎｇｂｏ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｎｉｎｇｂｏ ３１５８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｒｏｐｓ ｓｅｅｄｓ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（ｒｅｄ ｂｅａｎ，ｗｈｅａｔ， ｍｕｎｇ ｂｅａｎ，ｅｔｃ．），ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｄａｙｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａｓ ｔＯ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｐｅｒｉｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｒｏｐｓ ｓｅｅｄ；ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ａｍｙｌａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ （责任编辑：徐兴华） ２０１４年第３期 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