Xem mẫu
- CHƯƠNG 2
THÀNH PH N HOÁ H C C A H T
2.1 Vai trò c a h t và y u t nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t
2.1.1 Vai trò c a h t
Ngoài nh ng thành ph n hoá h c tìm th y như trong t t c các mô c a cây, h t còn
ch a m t lư ng l n các ch t hoá h c khác, s hi u bi t v thành ph n hoá h c c a
h t là r t quan tr ng vì :
a) H t là ngu n lương th c cơ b n cho ngư i và v t nuôi.
b) Nhi u l ai h t là ngu n thu c ch a b nh
c) H t ch a nhi u ch t c ch trao ñ i ch t tr giúp dinh dư ng cho con
ngư i và v t nuôi r t hi u q a
d) H t ch a lư ng ch t d tr , ch t kích thích sinh trư ng nh hư ng ñ n s
n y m m, tu i th và s c kho h t gi ng. Ch t d tr không nh ng quan
tr ng trong nông nghi p mà còn công nghi p ch bi n.
H u h t nh ng hi u bi t c a con ngư i v thành ph n hoá h c c a h t t p trung
các loài cây tr ng vì nó là ngu n cung c p lương th c cũng như nguyên li u công
nghi p. Nh ng thông tin v thành ph n hoá h c h t các loài cây hoang d i còn r t ít.
M c dù v y nghiên c u thành ph n hóa h c c a các loài cây hoang d i ñ tìm ki m
nh ng loài d i có năng su t lương th c và nguyên li u cao là c n thi t. Nghiên c u
thành ph n hoá h c c a c loài tr ng và loài d i không ñơn gi n vì loài ngư i còn
ñang thi u ki n th c v nó. Ngoài nh ng thành ph n hoá h c như t t c các mô
trong cây, h t còn ch a nhi u ch t hoá h c như các ch t dinh dư ng, ch t ñi u ti t
sinh trư ng có tác d ng ñi u ti t quá trình n y m m. Ch t dinh dư ng ñư c tích lu
ban ñ u là các hydrate các bon, ch t béo (ho c d u) và protein. Ngoài ra h t còn
ch a các ch t hoá h c khác có tác d ng kích thích tăng trư ng ñi u ti t ho t ñ ng
chuy n hoá các h p ch t h u cơ. So v i các b ph n khác c a cây lư ng ch t khô
ch a trong h u h t các lo i h t r t th p và t p trung v qu và mô. Nh ng l ai h t
có ch a nhi u ch t khoáng như các lo i ñ u, bông, hư ng dương.
2.1.2 Các y u t nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t
2.1.2.1 nh hư ng c a y u t gen di truy n
Thành ph n hóa h c c a h t do gen ñi u khi n, các ki u gen khác nhau ñi u khi n
t ng h p các ch t hóa h c khác nhau. Ví d minh ch ng gen ñi u khi n t ng h p
axit béo trong h t có d u FAD 2 và FAD3 ñã ñư c khám phá và nghiên c u cơ ch
ñi u khi n t ng h p ch t béo trong h t có d u c a các nhà khoa h c nhóm nghiên
c u sinh h c t bào và di truy n trư ng ð i h c Birmingham (M J Burns và c ng
s ). Thành ph n hóa h c trong h t c a các loài khác nhau, ngay c các dòng khác
khác nhau cũng r t khác nhau, Roland Baetezal 1995 ñã nghiên hàm lư ng d u và
protein c a 7 dòng ñơn b i kép c i d u cho k t qu như hình 2.1
39
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- Hình 2.1 Hàm lư ng d u và protein
c a 7 dòng ñơn b i kép c i d u (Brassica Napus L.)
Các loài cây tr ng khác nhau hàm lư ng protein và ch t béo hoàn toàn khác nhau.
Thành ph n hoá h c c a h t bi n ñ ng r t l n gi a các loài, và ngay c trong m t
loài hay cùng m t gi ng. Thông qua lai và ch n l c nhà ch n gi ng có th gây
dư ng các gi ng cây tr ng thành ph n hoá h c c a h t có l i cho con ngư i như
hàm lư ng protein, ñư ng, amylose, tinh b t, d u, s i,.. con hơn. Hi u qu c a các
k thu t t o gi ng và ch n l c nâng cao hàm lư ng protein và d u c a các h t cây
tr ng ñư c trình bày ñ u tương (Shannom et al. 1972); ngô (Dudley và
Lambert,1968) ; lúa (Vũ Tuyên Hoàng,1999). Thành ph n hóa h c c a các b
ph n c a h t cũng r t khác nhau do ñi u khi n c a các gen ñ c thù c a m i loài cây
tr ng quy ñ nh. Các b ph n khác nhau c a h t như v , n i nhũ, phôi cũng có ch a
các lo i ch t hoá h c khác nhau. M t nghiên c u c a F.R Earle , J.J Curtice, J.E
Hubbard,1956 cho th y tinh b t có c trong n i nhũ, phôi và v h t nhưng l n nh t
là n m trong n i nhũ c a h t. ðư ng,d u và protein thì t p trung ch y u trong phôi
h t.
B ng 2.1 Thành ph n hoá h c trung bình c a m t s lo i h t
Tt Lo i cây tr ng % Protein % ch t béo(lipid)
1 Lúa m ch 8,7 1,9
3 H t lanh 24,0 35,9
4 ðu 23,4 1,2
5 L c nhân 30,4 47,7
6 Thóc 7,9 1,8
7 ð u tương 37,9 18,0
8 Lúa mỳ 13,2 1,9
40
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- 9 Hư ng dương 16,8 25,9
10 H t bông( nhân) 38,4 33,3
12 ð u xanh 29,6 0,8
13 M ch ñen 12,6 1,7
14 C id u 20,4 43,6
Theo tài li u c a F.B. Morrison, feed and feeding, Morison publishing Co. 1961
B ng 2.2 Thành ph n hoá h c c a các b ph n khác nhau trong h t ngô
Thành ph n hoá h c Toàn b h t N i nhũ Phôi V ht
Tinh bôt 74,0 87,8 9,0 7,0
ðư ng 1,8 0,8 10,4 0,5
D u ( lipid 3,9 0,8 31,1 1,2
Protein 8,2 7,2 18,9 3,8
Tro 1,5 0,5 11,3 1,0
(ngu n Lary O. Copeland & Miller B. Mc Donald,1995)
2.1.2.2 nh hư ng c a môi trư ng ñ n
R t nhi u y u t môi trư ng nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t, b i vì có
m i liên quan gi a thành ph n hoá h c c a h t và môi trư ng. ðôi khi r t khó xác
ñ nh nguyên nhân c a s bi n ñ ng c a thành ph n hoá h c. Trong 2 năm nghiên
c u v i 8 gi ng ngô lai 3 ñ a phương c a bang Michigan M , Norden và ñ ng
nghi p , 1952 ña nh n th y ph m vi bi n ñ ng c a hàm lư ng protein c a các gi ng
t 7,44 ñ n 12,88%. nh hư ng c a ngo i c nh tương t như v y ñ i v i s bi n
ñ i thành ph n hoá h c c a ñ u m két ñư c nghiên c u Nga (Ivanov,1933)
(a) nh hư ng c a nư c
ði u ki n canh tác cũng nh hư ng ñ n thành ph n hoá h c c a h t nh ng năm mưa
nhi u , ñ m cao là th p hơn nhưng năm khô, ñ m th p. hàm lư ng nitơ
protein và ch t lư ng h t th p. Trên ñ t có tư i so v i không tư i cũng th y như
v y. Nghiên c u c a Greaves và Carter,1923 ch rõ lư ng nư c tư i cao làm gi m
hàm lư ng ñ m trong lúa mì, lúa m ch và Y n m ch tr ng vùng Utah(b ng 2.3).
B ng 2.3 nh hư ng c a tư i nư c ñ n hàm lư ng các ch t trong h t
Y ut Tăng(+) ; gi m (-) ph n trăm so v i ñ i ch ng
Lúa mỳ Lúa m ch Y n m ch
ðm -21 -19 -40
Lân +55 +30 +35
Kali +35 +14 +31
Ca +155 +41 +22
Mg +32 +9 +65
( Ngu n Greaves và Carter, 1923)
Hàm lư ng ñ m trong h t gi m t l ngh ch v i hàm lư ng P, K, Ca và m u gi ng
nh ng ch t khó hoà tan trong nư c. Nh ng nghiên c u trên lúa mì cũng cho k t qu
tương t hàm lư ng ñ m gi m tương ng v i lư ng nư c cung c p trong th i kỳ
sinh trư ng phát tri n c a h t (Stone và Tucker,1968 Stone,1964, Mathers,1960).
Nh ng k t qu nghiên c u trên minh ch ng nh hư ng c a môi trư ng ( ñ m ho c
41
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- tư i ) ñ n thành ph n hoá h c c a h t, tuy nhiên nguyên nhân c a hi n tư ng trên
còn chưa có nh ng nghiên c u ñ y ñ . M t s gi thi t r ng do lư ng nư c dư th a
làm gi m kh năng hút khoáng c a r hay do tác ñ ng ñ n quá trình tích lu hydrate
các bon vào h t.
(b) nh hư ng c a nhi t ñ
Nghiên c u nh hư ng c a nhi t ñ ñ n c u t o h t và thành ph n các ch t hoá h c
trong h t nh ng nghiên c u c a Howell và Carter,1958 ch ra r ng hàm lư ng d u
trong h t ñ u tương ph thu c vào nhi t ñ trong quá trình phát tri n h t, h t chín
nhi t ñ 21oC ch a 19,5% d u trong khi chín 30oC ch a 22,3%. M t nghiên c u
ñ u tương tr ng khi chín trong ñi u ki n m có hàm lư ng protein cao hơn nhi t ñ
th p hơn v mu n. Canvin, 1965 xác ñ nh nh hư ng c a nhi t ñ ñ n hàm lư ng
acid béo cho th y nhi t ñ tăng làm tăng acid Oleic và gi m acid Erucic trongh t
c i d u, ñây là nghiên c u có ý nghĩa ñ c bi t vì acid erucic có v chát nên không
ñư c ưa chu ng ñ i v i h t c i D u có hàm lư ng acid này cao. Nhi t ñ ban ñêm
cao xúc ti n h t g o phát tri n nhanh nên b c bung nhi u, nhi t ñ ban ñêm th p h t
g o trong hơn nên ñư c ưa chu ng hơn.
(c)Dinh dư ng khoáng
Nhân t ngo i c nh là dinh dư ng khoáng nh hư ng ñ n ch t lư ng h t ( hay thành
ph n hoá h c) d nh n th y. H u h t các trư ng h p dinh dư ng khoáng kém, h t
kém, không ñ y h t so v i cung c p ñ y ñ dinh dư ng. Tr trư ng h p ñ t t t ñ y
ñ dinh dư ng và tương ñ i cân ñ i. Nhi u nghiên c u ñánh giá nh hư ng c a
ñ m, lân, kali ñ n ch t lư ng h t
- nh hư ng c a ñ m
Cây ngũ c c s ng trong ñi u ki n dinh dư ng ñ m cao, ho c m t ñ thưa có hàm
lư ng protein trong h t cao hơn tr ng trong ñi u ki n ñ m th p ho c m t ñ dày
(D.C.Datta,1972). Nhưng bón ñ m nhi u làm cây ch m thành th c, chín h t không
ñ y h t so v i bón ít ñ m, ñ m nh hư ng x u ñ n ñ thành th c c a h t. Thi u ñ m
làm gi m s n lư ng h t c a nhi u loài cây tr ng , ñi u này ñư c ch ng minh qua
nghiên c u c a Harrington,1960 trên h tiêu và rau di p khi thi u ñ m s n lư ng h t
r t th p so v i bón ñ y ñ ñ m
- nh hư ng c a dinh dư ng lân
Vai trò c a lân ñ i v i s n lư ng và ch t lư ng h t cũng ñư c nhi u nghiên c u ñ
c p t i Harrington,1960 nêu rõ thi u dinh dư ng ph t pho nh hư ng ñ n s hình
thành h t ñ i sau. Nghiên c u c a.Austin,1966 cho th y c i xoong thi u lân năng
su t h t thu ñư c th p hơn bón lân ñ y ñ . Nh ng nghiên c u khác cho th y h t c a
cây thi u lân m c cây th p bé hơn h t ñ lân
- nh hư ng c a dinh dư ng kali
Thi u kali h t không bình thư ng, d d ng cao, phôi và rìa h t b ñen.
Thi u kali t l n y m m c a h t kém, s c s ng c a h t cũng gi m nhanh trong quá
trình b o qu n
(d) nh hư ng c a ký thu t canh tác
Th i v tr ng phù h p liên quan ñ n ñi u ki n môi trư ng giai ño n hình thành và
phát tri n h t. M t ñ tr ng liên quan ñ n c nh trang qu n th và dinh dư ng cho
42
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- cây gi m d n ñ n tích lũy vào h t kém. Ví d h t hư ng dương, lúa và lúa mỳ khi
tăng m t ñ tăng hàm lư ng protein nhưng gi m hàm lư ng d u trong h t (
Roinson,1980)
2.2 Tích lu carbohydrate trong h t
Các hydrate các bon là ch t có hàm lư ng cao nh t trong h t c a h u h t các cây
tr ng. Cây ngũ c c và các loài cây thân th o h t ñ c bi t gi a hydrate các bon, ít
ch t béo và ñ m. ð u ñ có hàm lư ng hydrate các bon trung bình. Sau hydrate
các bon là protein và ch t có hàm lư ng th p hơn là ch t béo. Tinh b t và
hemicellose là d ng hydrate các bon tích lu nhi u nh t trong h t. M t s hydrate
các bon tìm th y trong h t không ph i d ng tích lu như pectin và ch t nhày
(mucilage)
2.2.1 Tích lu tinh b t
H t ch a m t lư ng l n các ch t d tr thu c d ng ít b chuy n hoá và t n t i su t
trong qu tình h t n y m m. Tinh b t ñư c tích lu hai d ng quan h v i nhau là
amyloza và amylo pectin. Chúng là hai ch t trùng h p polyme c a ñư ng gluco ,
m t m ch th ng và m t m ch phân nhánh. Tinh b t là d ng hydrate các bon ph
bi n nh t ñư c tích lu trong h t. amyloza g m 200 ñ n 1000 ñơn v gluco, n i v i
nhau b i các nôi α 1,4 glocozit v i tr ng lư ng phân t t 10.000 ñ n 100.000.
Phân t có c u trúc xo n v i 6 gluco n i thành vòng, amyloza nhu m màu v i I t
và chuy n màu xanh. amyloza có th s d ng ñư c 100% nh ho t ñ ng phân gi i
c a men β- amylaza. amyloza pectin có phân t l n hơn g m 20 ñ n 25 ñơn v
gluco x p x p thành nhánh liên k t v i nhau b i c hai n i α- 1,4 và α -1,6-
glocozit v i tr ng lư ng phân t 50.000 ñ n 1.000.000 ñơn v . Ch kho ng 50%
amylo pectin s d ng ñư c nh phân gi i c a men β- amylaza và có màu ñ tía khi
ph n ng v i I t.
Hình 2.2 C u trúc hoá h c c a amyloza và Asmylo pectin d ng m ch(α- 1,4 và α -1,6)
Amyloza và amylo pectin ñ u b phân hu b i men α và β- amylaza trong ho t ñ ng
trao ñ i ch t c a quá trình n y m m. α - amylaza có tr ng lư ng phân t 60.000 và
c n có cation Ca++ ñ ho t hoá và gi b n v ng, ch ng l i s bi n ñ i c a protein và
43
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- s bi n ñ i do nhi t. Men tác tác ñ ng c amyloza và amylo pectin, c t c n i α-1,4
và α-1,6. Quá trình phân gi i tinh b t t o thành kh i lư ng l n phân t dextrin r i
thành Malto. Trong trư ng h p phân gi i amyloza là phân gi i hoàn toàn. M c dù
vây men β- amylaza không th phân gi i ñi m nhánh c a c a chu i vòng ho c liên
k t α -1,6- glocozit c a amylopectin. Các phân t này ch phân gi i m t ph n, s n
ph m ph n còn l i β- limit dectrin. ði u này có nghĩa r ng ch có m t ph n phía
ngoài c a phân t amylopectin ñư c men β- amylaza t n công. Các enzim ñã hình
thành và có m t bên trong t t c các h t. H t lúa mì β- Amylaza hình thành và ho t
ñ ng không bi u hi n rõ, bi u hi n rõ ràng glutenin lúa mỳ b i liên k t disulfide
Trong h t ngũ c c 90% ho t ñ ng phân gi i amyloza là do men α - Amylaza và 10%
do men β- Amylaza. Men β- Amylaza thu phân c amyloza và amylopectin, tác
ñ ng k t thúc là b gãy liên k t α -1,4 và t o thành manto. H u h t tinh b t trong
h t t n t i d ng v t th , dư i m c t bào và ñư c g i là h t tinh b t có kích thư c
t 2 ñ n 100 µ và ch a trong phôi nhũ. Nhi u h t tinh b t ñ c t o thành xung
quanh ñi m trung tâm (m t l h ng) và xung quanh ñi m trung tâm ñư c bao quanh
b ng polisachrid, màng polisachrid này là k t qu c a ho t ñ ng t ng h p tinh b t
di n ra su t ngày ñêm. Tinh b t không ñư c t o ra trong ñi u ki n chi u sáng liên
t c không có x n k t i và sáng. Hình d ng h t tinh b t ph thu c vào lư ng
amyloza, ph n l n các h t tinh b t ñ u ch a 50 ñ n 75% amylopectin và 20 – 25%
amyloza. Tuy v y có m t s lo i h t tính b t có hàm lư ng amyloza cao (37%) như
lúa ñư c x p vào l o h t tinh b t c ng. Bi u hi n s khác nhau gi a amyloza và
amylopectin ñư c ph n nh tính hoá h .
2.2.2 Hemicellulose
Khác v i tinh b t d ng hydrate các bon phân t l n chưa m t s ñư ng ñơn ñư c
tích lu b n v ng trong h t Hemicellose ñư c s d ng nhi u, nhưng tính ch t
polysacharid không ñ c trưng và thư ng phát hi n th y trong màng t bào. Tuy
nhiên m t s d ng h t th y Hemicellulose d ng ch t d tr , d ng này g m các
ch t ñư ng ñơn như xylan, manan và gl ctan tương t nhau. Các ch t trên thư ng
phát hi n th y các l p dày màng t bào trong n i nhũ ho c trong lá m m vùng t p
trung tính b t bên trong. Thành phân ch y u c a các ch t này là manin v i m t
lư ng nh ñư ng gluco và glăcto, arabino và ñư c hình thành như chu i trong m ch
chính c a mannô. Hemicellulose là thành ph n ñ c trưng c a h t các loài c , chà là
và cũng còn th y trong n i nhũ c a lá m m m t s loài khác.
2.2.3 Các lo i carbohydrate khác
Mucilage (Musilat) :Là m t d ng hydrate các bon l n trong tinh b t và
hemicellulose, Musilat ít tìm th y kh i lư ng l n như hai ch t trên (tinh b t và
Hemcellulô) m t ví d v h t ch a Musilat là h t cây m ch c ng, lo i h t này ñư c
b c m t l p dày Musilat. Musilat g p nư c s thành ch t nhày bám ch t vào v t mà
nó ti p xúc. Musilat trong h t m ch c ng ñư c chi t xu t ñ dùng trong công
nghi p, Musilat là m t hydrate các bon ph c h p ch y u g m Polyuronit và
Galacturonit.V hoá h c gi ng như h p ch t pectic và Hemicellulose, v tính ch t
44
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- v t lý nó gi ng như ch t keo, gôm ( gôm là ch t phát hi n th y trong v và thân
nhi u lo i cây)
H p ch t Pectic: Nh ng h p ch t này tìm th y trong h t và b ph n khác c a cây
ch y u trong thành ph n c a màng t bào và các l p m ng.Ba thành ph n chính c a
pectic là acid pectic, pectin và protopectin. Acid pectic là m t chu i dài th ng bao
g m 100 phân t Galacturonic. Pectin là thành ph n th keo l ng dính khi g p nư c
k t thành s i r n ch c. Trong nh ng ñi u ki n thích h p nó ñư c dùng làm tác nhân
k t dính trong ép và làm ñông k t. Protopectin khác pectin là m ch có kh i lư ng
phân t l n, nó ñư c tìm th y màng t bào và gi a các l p màng, nó liên k t các
l p màng t bào l i v i nhau. Khi protopectin bi n ñ i thành pectin nó ñư c dùng
làm ch t làm chín và m m qu .
2.3 Tích lu Lipit trong h t
Lipid trong h t ñư c s d ng làm th c ph m và trong công nghi p r t có giá tr ,
chính vì th thúc ñ y con ngư i nghiên c u nhi u v tích lu lipid trong h t. D u
c a h t có nhưng công d ng r t ña d ng trong công nghi p (khác v i m ñ ng v t).
Tính ch t hoá h c không no r t ñ c trung c a D u th c v t ñã nâng cao s chú ý ,
quan tâm c a con ngư i trong m c ñích s d ng làm th c ph m b o v s c kho cho
con ngư i. S tích lu d u trong h t, qu và các b ph n c a cây là r t khác nhau
các loài, thư ng các loài có kh năng tích lu hàm lư ng d u cao trong qu h t thì
hàm lư ng protein cũng cao, ví d h t ñ u tương, l c , bông. Tuy nhiên m t s loài
l i có s tương quan tích lu hàm lư ng d u cao thì tích lu hydrate các bon cao
như m t s loài s i (d ). Lipid c a cây cũng như c a ñ ng v t là m t ch t không
hoà tan trong nư c, nhưng hoà tan trong ête và chloroform , benzen và m t s dung
môi khác. Bloor,1928 ñã di n t c u trúc c a lipid như sau: (1) là m t acid béo hoàn
toàn và ñư c b xung (2) c u trúc Gly serit và (3) m t s h p ch t khác liên k t v i
Glyserit như là s pha tr n hay thành ph n c a lipid. T lipid ñư c dùng cho c d u
và m , m c dù có tên g i gi ng nhau nhưng d u khác m ch d u th l ng
trong ñi u ki n nhi t ñ bình thư ng, trong khi m l i th ñ c. D u ñư c g i tên
rõ hơn là d u béo ñ phân bi t v i d u hoá h c khác mà v hoá h c không liên
quan gì ñ n nhau.
2.3.1 Axit béo
Ngư i ta g i là các acid béo vì chúng ñư c c u t o b i các ch t béo t nhiên và
trong tr ng thái t do. Các acid béo hi m khi tìm th y các b ph n khác c a cây
mà ch th y trong h t ñang n y m m và h t vùi trong ñ t. Vì acid béo là s n ph m
thu phân c a quá trình thu phân ch t béo. Các acid béo có th d ng no hay
không no ph thu c vào ki u liên k t các bon trong phân t . Các acid béo không no
ch a m t ho c nhi u liên k t n i ñôi, ñi u này có nghĩa là n u tách các nguyên t H
ra kh i h p ch t thì s t o thành acid béo no. Acid béo không no ph bi n trong h t
v i hai lo i oleic (m t liên k t n i ñôi) và linoleic ( hai liên k t n i ñôi) chi m 60%
t ng lư ng lipid có m t trong d u c a h t. Acid béo no cũng có m t trong h t và
ch a n nguyên t các bon ( n = gi a 4 ñ n 24) như acid palmatic ch a 14 các bon là
acid béo no ph bi n nh t trong d u c a các h t.
45
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- 2.3.2 Glyxêrin (Glycerol) và các rư u khác ( Alcohols)
Glyxêrin (Glycerol) và các rư u khác (Alcohols) ñư c k t h p v i acid béo t o
thành nh u lo ii acid béo khác nhau. Rư u trihydroxy và Glixêrin thư ng k t h p
t o thành các este ( glyxerit) v i nh u a xít béo khác nhau.
2.3.3 Phân lo i lipid trong h t
Lipid có th phân ba lo i như sau (a) ñơn gi n, (b) ph c, (c) d n xu t
- Lipid ñơn gi n bao g m các este c a a xít béo và glyxêrin hay các lo i rư u khác
nhau. Trong s các lipid ñơn gi n có m và d u béo.
- Lipid ph c h p là các este c a axít béo có thêm m t s nhóm hoá ch t khác tham
gia. Ph tpho lipid là m t lo i lipid ph c h p trong ñó m t trong ba ñơn v axít
béo ñư c th b i axít ph t phoríc k t h p v i côlin.
- Lipid d n xu t là lo i lipid ñư c hình thành do thu phân lipid ñơn gi n và lipid
ph c h p và nó tan trong dung môi hoà tan ch t béo. Các lipid này bao g m các
axít béo khác nhau và nhi u phân t rư u hoà tan hoàn toàn trong dung môi hoà
tan ch t béo, lo i lipid này ví d như cholesterol.
B ng 2.4 T l % ch t béo và D u trên ch t khô c a h t m t s loài cây tr ng
Loài Loài
% ch t béo ho c d u %ch t béo ho c d u
Da 65 ð i kích 35 - 45
Hư ng dương 45 -50 C id u 33-43
H t lanh 30 -35 V ng 50 –55
Bông 15 -20 Lúa mi n 2,5
Lc 45 -50 Ngô 2,1
Cacao 40 - 50 Lúa mì 1,8
Bí ngô 41 ð u Hà lan 1,5
ð u tương 15 -20 Lúa nư c 2,5
H t dưa ñ 30 Ki u m ch 1,1
(Ngu n Miller,1931)
D ng lipid có t l l n nh t trong h t là lipid ñơn gi n g m các lo i ch t béo, D u
béo và sáp. Sáp là m t lo i lipid ñơn gi n, nó là este c a axít béo v i m t s rư u,
sáp ch có tên g i ñơn thu n mang ý nghĩa hoá h c vì nó có th th l ng ho c th
ñ c. Trong dung môi bình thu ng hoà tan ch t béo sáp hoà tan kém hơn. Thư ng
th y sáp là l p ph b o v qu ho c h t
Hình 2.3: S k t h p c a 3 a xít béo v i glyxêric t o thành phân t lipid
2.3.4 Thu phân c a lipid
H t có hàm lư ng lipid cao, khi n y m m cho th y hi n tư ng gi m nhanh hàm
lư ng ch t béo kèm theo hi n tư ng tăng hàm lư ng ñư ng. ð ng th i ho t ñ ng
46
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- c a enzim lipaza tăng m nh tham gia vào ti n trình thu phân các Triglyxêrit chuy n
thành diglyxêrit và môno glyxêrit và cu i cùng thành glyxêrin t do và axít béo t
do. Axít béo b oxy hoá m nh b i các men oxy hoá α và β trong qúa trình h t n y
m m,. T t c lipid tích lu dư i D u ñ u th hình c u có ñư ng kính t 0,2 ñ n
0,6 µ. Nhi u men sinh t ng h p ho c thu phân axít béo cũng d ng hình c u
B ng 2.5 Hàm lư ng % a xít béo c a h t m t s loài cây tr ng
Ch t béo ho c Loric Myristic Panmatic Stearic Oleic Linoleic Linolenic
du
Da 45 20 5 3 6
Lc 8,5 6 51,6 26
Ngô 6 2 44 48
Bông 23,4 31,6 45
Lanh 3 77 17
ð u tương 11 2 20 64 3
Hư ng dương 3,5 2,9 33,4 57,5
(ngu n Lary O. Copeland & Miller B. Mc Donald,1995)
2.4 Tích lu Protein trong h t
Protein là phân t l n ch a ñ m và có c u trúc r t ph c t p c a m ch polyme có 20
L-α-amino acid, t t c các amino acid có ñ c ñi m c u trúc chung m t α các bon
như hình 2.4 .
Protein r t quan tr ng ñ i v i s s ng c a ñ ng v t và th c v t, t t c các ph n ng
sinh lý c a t bào s ng ñ u ñư c th c hi n xoay quanh nh ng ñ c tính lý h c và hoá
h c c a protein. Không k nư c, protein là thành ph n ch y u trong nguyên sinh
ch t c a t bào ñ ng th c v t.
Hình 2.4 C u t o m t a xít amin tiêu chu n
Protein là thành ph n ch t dinh dư ng có giá tr tích lu trong h t c a h u h t các
loài cây. ð u tương là m t trong s ít các loài mà protein là thành ph n dinh dư ng
có hàm lư ng l n hơn c ch t béo và hydrate các bon. H u h t các loài giàu ñ m
thu c h ñ u, nh ng loài có kh năng c ñ nh ñ m. Tuy nhiên cũng có nhi u loài
giàu ñ m nhưng không thu c h ñ u. Protein tích lu trong h t ít ph c t p hơn
protein trong nguyên sinh ch t và kh năng liên k t vơí lipid và các nhóm ch t hoá
h c khác y u. M c dù có c u trúc tương t . Liên k t peptít k t h p gi a 2 axít amin
m t nư c t o thành m t dipeptít, Peptit n i v i dipeptít v trí g ch n i bên ph i.
Ph n r t l n protít trong h t là không ho t ñ ng trao ñ i mà ñơn thu n là ch t d tr
ñ cung c p cho s phát tri n c a m m trong quá trình h t n y m m. Protein ho t
hoá trong ñ i ch t ch chi m ph n r t nh trong t ng h p protein nhưng c c kỳ quan
47
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- tr ng trong quá trình phát tri n n y m m c a h t. Các men ñóng vai trò xúc tác cho
t t c quá trình trao ñ i ch t ho t ñ ng tiêu hoá, chuy n hoá và s d ng ch t dinh
dư ng tích lu trong h t. Không có s tăng trư ng nào x y ra n u thi u s ho t ñ ng
c a các enzim. Nucleoprotein là d ng protein ho t hoá quan tr ng và là lo i có phân
t r t l n ( trong lư ng phân t ñ n s hàng tri u). Nó ñư c t o thành b i liên k t
các axít protein nucleic và có các phân t ph khác bao g m Protein, ñư ng pentol,
m t h p ch t nitrogen (pirin ho c pirimidin) và axít photphoríc. N u ñư ng pentô là
deoxyribo thì nucleoprotein s là axít deoxyribonuleic (DNA) , n u ñư ng pentô là
D- ribo thì nucleoprotein s g i là axít Ribonucleic (RNA). Hai h p ch t này ñư c
chú ý do vai trò c a chúng trong t ng h p protein và vai trò c u trúc và quy t ñ nh
ch c năng c a NST, gen và s c s ng, di truy n c a các cơ th s ng. Protein ñư c
tích lu trong h t thành ñơn v nơron và ñư c xem như m t t p h p protein có
ñư ng kính t 1 ñ n 20 µ ñư c bao b c b i màng lipoprotein. Nó ph n nào gi ng
h t tinh b t v kích thư c, hình dáng và thư ng h n h p nhi u protein khác nhau
trông gi ng như t p h p nh ng ñơn v nơron. X p x p trong m t t ng alơron
anbumin c a h t. Trong quá trình h t n y m m nó có vai trò quan tr ng v a là ch t
dinh dư ng d tr v a là nh ng men thu phân và thúc ñ y quá trình phân gi i tinh
b t. Công trình nghiên c u c a Osborne,1924 v protein tích lu trong h t lúa mì
ông tách l c 4 protein và x p lo i theo kh năng phân gi i. Hai trong s ñó là có
tính ho t hoá trong trao ñ i (Globulin và Albumim) và hai không ho t hoá (Glutelin
và prolamim) ông xem nh ng protein này ch tìm th y trong h t.
2.4.1 Albumin
Ch t tan trong nư c và th hi n trung tính ho c tính a xít nh và ñông k t b i nhi t.
Ví d : leucosine trong h t c c legumelin trong nhi u lo i nhân h t và ricin trong lúa
ñó là nh ng men ch y u.
2.4.2 Globulin
Ch t tan trong dung môi m n nhưng không hoà tan trong nư c và khó ñông k t hơn
glubulin ñ ng v t khi g p nhi t. Tính hoà tan c a chúng s b thay ñ i khi có s k t
h p gi a axít và ñ ñ m ñ c c a dung môi m n. Globulin phát hi n th y nhi u ưu
th trong h t cây hai lá m m như h ñ u. Ví d legumin,vignhin, glisinin, vasilin,
arasin.
2.4.3 Glutelin
Ch t tan trong nư c ho c trong dung môi m n ho c rư u ethylic, nhưng không chi t
xu t ñư c b ng môi trư ng a xít m nh ho c môi trư ng ki m. Gluten phát hi n th y
h u h t trong các h t ngũ c c. Ví d glutenin trong lúa mỳ, oryzenin trong lúa nư c
2.4.4 Prolamin
Ch t hoà tan trong nư c và ethylic 70 ñ n 90% nhưng không hoà tan trong nư c.
Tuy v y có mu i, axit và bazơ thì hoà tan trong nư c. Chúng ñư c phát hi n th y
trong nh ng cây c c ví d như glyazin trong lúa mỳ và lúa, lein trong ngô. Thu
phân chúng cho axít prolin, glutaminm và amoniac.
Nói chung glutenin và prolamin là thành ph n ch y u c a protít trong h t không
ho t hoá trong ho t ñ ng trao ñ i ch t, liên k t theo ki u c u trúc riêng. Protein
48
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- trong h t nhìn chung có hàm lư ng ñ m prolin cao, nhưng có hàm lư ng th p v
lizin, trit han và metionin
2.5 Các h p ch t hoá h c khác
2.5.1 Tannin
Ngư i ta thư ng nghĩ tanin thư ng tìm th y trong nh ng b ph n khác c a cây, ñ c
bi t là v . Nhưng nó còn tìm th y trong h t nh t là v h t. Nó ñư c tìm th y trong
v qu d a và h t ñ u (Bonner và Varner,1965). Tanin t lâu ñã ñư c s d ng làm
s ch lông t l p bì c a ñ ng v t trong quá trình thu c da. Tanin ñư c phát hi n
trong t nhiên là h p ch t có phân t l n v i kh i lư ng phân t 500 ñ n 3000. Có
ñ hyroxyl, phenonic và nh ng nhóm thích h p khác giúp cho chúng h p thành m i
liên k t v ng ch c gi a protein và nh ng phân t l n khác. ð c tính này t o cho
chúng có m t kh năng duy nh t liên k t gi a protein và c ch ho t ñ ng cu các
men.
2.5.2 Alkaloid
Cái ch t c a Socrate cung c p cho chúng ta m t ñ u m i v b n ch t c a alkaloid.
Socrate ch t do u ng ph i m t c c ch a ch t ñ c ch t alkaloid là ch t ñư c tìm th y
trong cây ho c h t cây thu c phi n g i là moócphin, tricnin t h t cây mã ti n
(Strychnosmixvomia) , artopin t cây cà ñ c dư c cũng gây ch t ngư i. Nh ng ch t
khác r t gi ng alkaloid như cafein t cà phê, nicotin t thu c lá và teobromin t
cacao. Alkaloid là m t h p ch t c u t o vòng ph c t p ch a nitơ, h u h t là th r n
màu tr ng tuy v y nicotin th l ng trong ñi u ki n nhi t ñ bình thư ng trong
phòng.
2.5.3 Glucosides
Trong khi h u h t glucozit tìm th y các b ph n sinh dư ng c a cây thì m t s l i
th y h t. Ví d m t s glucozit h t và các b ph n sinh dư ng c a cây như:
salisin v và lá cây li u, amicdalin cây m n và ñào, Sinigrin cây mù t c…
Glucozid ñư c t o thành b i ph n ng gi a ñư ng (thư ng là gluco) và m t hay hai
h p ch t không ph i ñư ng. tr ng thái tinh khi t chúng th k t tinh, không màu
, v ñ ng, hoà tan trong nư c ho c rư u. M t vài lo i glucozid r t ñ c cho ngư i và
ñ ng v t như saponin h t tr u.
2.5.4 Phytin
Phytin không hoà tan và là m t h n h p gi a kali, manhê và canxi, mu i c a axít
myoano sitol hexa phosphoric, nó là d ng lân tích lu nhi u trong h t. Trong h t
c c phytin thư ng k t h p v i th protein trong m t s l p h t alơron, thư ng hi m
th y ho c hi m th y trong th protein c a lá m m. Trong quá trình n y m m
ph tphát tăng nên nhi u l n do thu phân phytin. Ho t ñ ng phytin m nh nh t trong
l p màng và alơron. Do lư ng l n photphat, magiê và kali c a h t ch a trong
phytin nên nh ng ho t ñ ng trao ñ i ch t c a h t ph thu c vào s thu phân phytin
và ñi kèm theo là s gi i phóng I on, trong h t rau di p 50% t ng lư ng ph tphat
n m trong phytin
49
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- 2.6 Các ch t kích thích sinh trư ng
2.6.1 Hormones
T hóc môn ñư c dùng ñ ch m t s h p ch t h u cơ, mà s có m t c a nó v i m t
lư ng nh cũng gây tác d ng ñ n ñi u ti t trao ñ i ch t ñ ng v t cũng như th c
v t. Hóc môn ñ ng v t ñư c bi t nhi u là adrenalin s n ph m do tuy n th n ti t ra
và có tác ñ ng m nh ñ n h tim m ch. Nhi u hóc môn th c v t ñư c tìm th y
trong h t, nó ñư c xác ñ nh là hóc môn th c v t, hóc môn sinh trư ng, ch t ñi u ti t
sinh trư ng
2.6.2 Gibberellines
S có m t c a Gibberellines th c v t b c cao ñư c Radley phát h n năm 1956.
Dùng Gibberellines chi t xu t t cây ñ u bình thư ng tác ñ ng lên cây ñ u lùn làm
tăng chi u cao c a cây này. Ngày nay con ngư i ñã bi t Gibberellines là thành ph n
thông thư ng trong cây xanh và trong h t. Gibberellines có vai trò ñ c bi t trong
phát tri n và trong quá trình n y m m c a h t và s kh i ñ u c a ra hoa.
Gibberellines ñư c bi t nhi u là axit giberelin (GA3) m c dù ngư i ta ñã bi t ñ n
40 lo i Gibberellines khác nhau. Gibberellines ñư c s n xu t thương m i hoá t lên
men n m Gibberala spp.
GA1 GA3
Hình 2.5 C u t o phân t GA1 và GA3
2.6.3 Cytokynins
Cytokynin là m t h p ch t có trong h t và có tá d ng như m t hóc môn Cytokynin
ñư c phát hi n ñ u tiên trong nư c d a (Van Overbeck,1941) mư i năm sau Kinetin
ñư c tính ch và c u trúc hoá h c ñư c xác ñ nh. Sicôtin trong t nhiên ñư c chi t
xu t t h t g i là zenalin. Sicôtin c n thi t cho phát tri n c a t bào và trong quá
trình phân bào, h n ch s già c a lá (Richmon và Sang ) và ñi u ti t v n chuy n
nh a trong m ch nh a c a cây (Mothes,1950).
Hình 2.6 C u t o phân t Xytokynin
2.6.4 Ch t c ch
Trong ho t ñ ng sinh lý c a cây, hi n tư ng ng c a h t, c , ch i và các b ph n
khác ñư c ñi u ti t b i s cân b ng, tác ñ ng qua l i gi a các ch t c ch n i sinh
và các ch t ñi u ti t sinh trư ng như gibberelin và auxin dormin (Cornforth et
al.1965) và abscisin II có ký hi u là ABA (Ohkuma,1965). Nó ñư c coi như là m t
ch t gây c ch s r ng lá và ñ c bi t là phá ng ñông cây r ng lá s m theo ñ nh
50
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
- kỳ. M t ch t khác tác ñ ng ñ n hi n tư ng ng c a h t là coumarin, ethylen có c
hai tác d ng c ch và kích thích s n y m m c a h t và ñ i khi ñư c xem như là
m t hóc môn (Croker,1935) gi ng như ch t ñi u ti t sinh trư ng maleic hydrazid
(Meyer,1960) chương s n y m m c a h t s ñ c p ñ n các ch t c ch s n y
mm
Hình 2.7 C u t o phân t ABA
2.6.5 Vitamin
ð i v i ñ ng v t và ngư i vitamin mang tính ch t như là ch t ñi u ti t sinh trư ng
và không phân bi t ñư c rõ r t như hóc môn vì nó r t c n thi t trong ch ñ ăn hàng
ngày nhưng v i lư ng r t nh . S có m t c a vtamin ph bi n trong cây xanh ñã
ñư c bi t ñ n t lâu nhưng vai trò c a nó trong s sinh trư ng c a cây còn chưa
ñư c bi t rõ. V hoá h c vitamin là tiêu bi u c a nhóm ch t không ñ ng nh t. Cây
xanh có kh năng t cung c p ñ nhu c u vitamin cho chúng , ñi u này ngư c l i v i
ñ ng v t ph i nh ngu n vitamin cung c p t cây xanh. M t s b ph n c a cây ph
thu c vào s cung c p vitamin c a b ph n khác, t t c vitamin t cung c p tr c ti p
c a cây là t các ho t ñ ng thu phân trong th c v t b c cao. Vai trò riêng c a m t
s vitamin cũng ñư c xác ñ nh như thiamin c n cho s phát tri n c a phôi và phôi
nhũ trong h t c a m t s loài. Nó c n cho s phát tri n bình thư ng c a r . Cơ s
c a hai nhu c u trên là vai trò c a thiamin trong vi c duy trì phân chia t bào,
thiamin ñư c cung c p nhanh cho nh ng b ph n này. Trong trư ng h p r và h t
ñang ho t ñ ng phát tri n, thiamin ñư c t o ra t b ph n sinh dư ng c a cây ho c
t lá m m s ñư c v n chuy n ñ n nh ng b ph n c n thi t. Biotin và axít ascorbic
ñư c thu hút vào cho quá trình ho t ñ ng hô h p c a h t. Vai trò c a biotin chưa
bi t rõ nhưng ascorbic có ch c năng ñi u ch nh kh năng gi m ho t ñ ng oxy hoá
trong quá trình n y m m c a h t
51
Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình S n xu t gi ng và công ngh h t gi ng-----------------------
http://www.ebook.edu.vn
nguon tai.lieu . vn
