ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość

Żywność. NAUKA. Technologia. Jakość

Żywność. Nauka. TECHNOLOGIA. Jakość

Żywność. Nauka. Technologia. JAKOŚĆ

Żywność. Nauka. Technologia. JAKOŚĆ ISSN (wersja drukowana)

Autorzy

K.-J.APPENROTH, R. REIMANN, F. KROK, J. SZYMOŃSKA

Tytuł

Zmiany powierzchni granuli skrobiowej a degradacja skrobi w turionach rośliny wodnej Spirodela polyrhiza (Lemnaceae)

Streszczenie

Turiony są organami przetrwalnikowymi roślin wodnych, jak Spirodela polyrhiza Zawierają ok. 50% skrobi, która jest zużywana na wspomaganie rozwoju nowo powstających kiełków. Turiony mogą służyć jako modelowy system do obserwacji procesu degradacji skrobi w roślinach. Rozpoczęcie tej degradacji, po kilkudniowym naświetleniu turionów światłem ciągłym, absorbowanym przez fotoreceptor roślinny – fitochrom. Początek degradacji skrobi jest związany z desorpcją protein (alfa-amylaza, beta- amylaza czy skrobiowa dikinaza R l) z powierzchni granul skrobiowych. Efekt ten jest szczególnie wyraźny po porównaniu skrobi pochodzącej z turionów roślin naświetlanych przez 4 dni ze skrobią turionów roślin trzymanych w ciemności. Założono więc, że naświetlanie powoduje nieznane dotychczas zmiany na powierzchni granuli skrobiowej, które wpływając na wiązanie protein decydują o mechanizmie degradacji skrobi. Celem badań było obserwowanie powierzchni gałeczek skrobiowych przed i po naświetlaniu, czyli tuż przed i po starcie degradacji skrobi. Precyzyjna analiza powierzchni gałeczek skrobi była wykonana metodą bezkontaktowej mikroskopii sił atomowych (nc-AFM). W próbkach skrobi naświetlanej stwierdzono większą chropowatość powierzchni gałeczki skrobiowej i luźniejsze upakowanie jej elementów. Na badanych powierzchniach zaobserwowano przypadkowo rozmieszczone elementy o dwu rodzajach kształtów: bardziej okrągłe lub podłużne. Można uważać je za węglowodanowe łańcuchy w różny sposób usytuowane na powierzchni granuli. Stwierdzono, że po naświetlaniu powierzchniowe „cegiełki” zwiększają swoje rozmiary. Może to być spowodowane przyłączaniem cząsteczek wody do łańcuchów glukozowych albo też efekt łączenia się tych łańcuchów w większe poprzez międzycząsteczkowe wiązania wodorowe. Obserwowana modyfikacja powierzchni jest prawdopodobnie skutkiem zdarzeń zapoczątkowanych przez fotoreceptor fitochromowy, a obejmujących fosforylację/defosforylację skrobi przy współudziale nowoodkrytej dikinazy skrobiowej.

Do pobrania