The effect of ethylene chlorhydrin on carbohydrate metabolism in potatoes

Souhrn

Mechanizmus posobenia etylénchlórhydrínu (v dalšom EtClOH) v rušení dormancie zcmiakových hiúz nebol doteraz osvetlený. Nakolko sa za hlavný jeho zásah do metabolizmu považovalo posunutie rovnováhy reakcie škrob cukry vo smere hydrolýzy škrobu na volné cukry, pokúsili sme sa v predloženej práci preštudovat dynamiku volnyýh cukrov a súčasne aktivitu aldolázy v zemiakoch, ovplyvneních EtClOH. Analýzy sme prevádzali vo vzorkách, odoberaných z očkových oblastí hlúz, nakolko tu sú pri klíčení sústredené najintenzívnejšie zmeny. Výsledky ukázali, že doterajšie názory na úlohu glycidov ako materiálu pre zvýšenú respiráciu, vyvolanú zásahom EtClOH, neodpovedajú skutočnosti, pretože pokles škrobu v zemiakových hlúzach sa v prvých fázach po aplikácii EtClOH kvantitatívne odráža vo vzostupe hodnôt volných cukrov. Zabrzdenie aktivity aldolázového systému zabrání dalšiemu katabolizmu jednoduchých cukrov, uvolnených hydrolýzou škrobu. Zaujimavá je dobrá korelácia medzi priebehom aktivity aldolázy a súčtom hladín troch kvantitatívne najvýraznejšých cukrov v zemiakovej hlúze: glukózy, sacharózy a fruktózy. Ak poklesla aktivita aldolázy, zvyšuje sa hodnota súčtu volných cukrov a naopak, ked sa aktivita aldolázy vracia k normálnym hodnotám, klesajú i hodnoty cukrov na úroveň kontroly. Z výsledkov sa vyvodzuje, že glycidy nemôžu byt v prvých fázach po ovplyvnení zemiakov EtClOH zdrojom pre krytie energetických požiadaviek klíčiacej hlúzy. Predpokladá sa utilizáoia trióz a trikarbonových kyselin, teda látok, ktorých katabolizmus už na aktivite aldolázy nezávisí.

Summary

Paper chromatography was applied to the investigation of free sugars present in the vicinity of dormant potato tuber eyelets treated with ethylene chlorhydrin. At the same time aldolase activity was determined. It was shown by the results that the present assumptions on the role of carbohydrates as material for the increase in respiration produced by ethylen chlorhydrin do not conform to actual findings, since the decrease in the starch content in potato tubers during the first phases after exposure to ethylene chlorhydrin is reflected quantitatively in the level of free sugars. The inhibition of aldolase activity prevents further catabolism of free sugars liberated by starch hydrolysis. There is a close agreement between the values of aldolase activity and the sum of the levels of the three quantitatively most important sugars in the potato tuber-glucose, sucrose and fructose. As the aldolase activity decreases the sum of free sugars increases and vice versa. On the basis of the results it is concluded that cardohydrates cannot represent the energy source for a sprouting tuber after ethylene chlorhydrin treatment. It is assumed that trioses and tricarboxylic acids are utilized, i. e. substances whose catabolism is independent of aldolase activity.

беЧюме

B трех по микроклимaтy яв Cтвeнно отличaюЩихся и пp и помощи TOчнЫх измерен ий охарактеризованн Ых биотопах (степЬ, кам енис ая степЬ и лес) в oб ласти ЧешскоГо карст а (<Bелка Гора> близ карл штейна, BероунскоГо р-н а, CреДнЯЯ ЧехиЯ) произ воДи лосЬ сравниТелЬ ное исслеДовасне при роста сухоГо веЩеств а и роста в Длину н аДз е м нЫ х Ч а Д Т ей о с окиCarex humilis LEYSS. С а мЫй вЫ с окий пpи р о с т с у х оГ о в еЩ е с т в н аДз е м нЫ х Ч а с т ей о тД ел в нЫ х р а с т е ний и м е Л м е с т о в с т епи, ГД е о с оК а силЬ н о ку с тил а с Ь и обилЬ н о Ц в ел а. п р о Ц е н т п ок рЫ тиЯ бЫл оД н ак о, в с т епи ниж е, Ч Е м в Ду х о с т алЬHЫx би о т оп а х. в л е с у и в к а м е ни с т ой с т епи, ГД е р аз ви т и е о с оки бЫЛ о ог р а ни Ч с н о (В п е р в о м слуЧ а е из-з а сл аб оГ о куШ е ни я и Ц в е т е ниЯ, в к а м е ни о т ой с т епи из-з а низк ой п р оДукпии о тД елЬ н Ы х р а с т е ний), п р оЦ е н т п ок рЫ тиЯ бЫл вЫШ е, Ч е м в С т епи. р а сп р о с т р анени еисл еД о в а Н Н о Г о р а с т е НиЯ з а ви си т, п о ви,Ди м о мУ, He т ол вк о о т оДHи х лиШЬ кли м а ти Ч е сКи х и п оЧ в е н нЫ х У с л о вий MecioHaxoжД е ниЯ, й о и о т К аК оГo-To ,ДpУг ог о Φ акTopa, в е р оЯTHO OTк о нкУ р е нЦии. и3 с р а в н е ниЯ к пи в ой п ри р о с т а (п о с т р о е н н ой Ha о с н о в а нии Д а н нх й п о из м е н е ниЮ Дли нЫ HaД з е м нЫ х Ч а с т ей, Taк кaк п о слEД нЯЯ р в сл уЧ а еC. humilis Д ли н а лиCTЬ е в в н аЧ ал е в еГ е т аЦи о но го п е ри оД а п рЯ м о п р оп о Ци о н алЬ н а в е с у с у х ог о в е Щ е с Т в а) с к р а в ой сpр еД н ей т е мп е р а т г Ы в озД у х а вЫ т ек а е т, ЧTO в н аЧ алЬ в НЫй пEри оД pocTa o гpaHиЧи в аЮШ м ЦAк т оpoM pocTa ФBлeTCЯ TeMпepaTypa. B BeГeTaЦиOHHЫx oпTax c пepecaжeHHЫMи и пoceЯHHЫMи pacTeHиЯMи OTЧcTи yДaлocЬ BЫДeДиTЬ Bли ЯHиe OTДeлЬHЫX Φa кTOPOB Ha pOCTC. humilis. Ha OCHOBaHии Э TиX ДaHHЫX MOжHO зaклЮЧиTЫ, ЧTO Ha POCT B Дли Hу Ha ДзeMHЫX ЧaCTeй и TEM CaMЫM TaКжe Ha пpиPOCT cyxoгo BeШecTBa B лиeT, пpeжДe BceГo, BOДHЫй peжиM. He уaлocЬ ДOкaзaTЬ B лиHиE иHTeHCиBHOCTи OCBeЩeHи Я и XиMиЧeCкOГO COCTaBa пOЧЫ Ha pOCT B ДaHHЫX yCлOBи ЯX.

PaзлиЧиЯ B pocTe, HaблЮДAeMЫe B пpиpoДHЫx yc лOBиЯx, зaBиcЯT, зHaЧиT, ГaгHЫM oбpaзOM OT BoД HoГo peжиMa ДaHHoГo биOToпa. ЭTO Bepro Taкжe B cпyЧae бoлee CилЬHOГO р о сTa роста оCо киC. humius B лecy. Бoлee cлaбЫй pocT OCOкй B ycлOBи ЯX кaMeHиCTOо CTeпи пo cpaBHeHиЮ co CTeпЬЮ, He yДaл ocЬ OбЪЯCHиTЬ зKcпepиMеHTaлЬHЫM пyrein, Taк кaк ycлoBиЯ зтиX ДByx биoTOпoB He yДaeTCп Boп poизBec,Tи B иCкyccTBeHHЫx ycлoBиЯx. Ha OCHOBaHиH peзyлЬ TaTOB изM0peHий B OCTeCTBeHHЫX yCлOBиЯX M0жH0 зaклЮЧ TЬ, ЧTO B yOлOBиЯX кaMeHиCTOй CTeпи pOCT OCOкиC. humilis CилЬHO OTCTaET, пOBиДMOMy, B CBЯзи c бoлCe зкCTpeMHЫM MикpoклиMaTOM ДaHHГo биoToпa.