При изучении обмена веществ в побегах виноградной лозы значительное внимание уделялось исследованию действия и активности карбогидразы и окислительно-восстановительных ферментов.
Активность инвертазы и амилазы изучал Стоев (1947—1948), применяя метод вакуум-инфильтрации, разработанный Курсановым (1940). Результаты исследования показали, что инвертаза и амилаза в побегах и многолетних ветвях до сокодвижения и во время плача имеют гидролитическую направленность.
Гидролитическая активность инвертазы в надземных частях сохраняется во время роста побегов и в период цветения, причем происходит одностороннее усиление гидролиза сахарозы в разгар цветения, вследствие чего соотношение синтез: гидролиз=0. Амилаза же проявляет слабую синтетическую активность.
Резкое смещение активности ферментов инвертазы и амилазы в сторону синтеза наступает в конце июля в побегах и многолетних ветвях. Особенно сильно выражена синтетическая активность амилазы в побегах, где синтез крахмала достигает 18 mg на 1 g сырой навески, а в многолетних ветвях — 11,6 mg.
Новое смещение активности ферментов отмечается в середине октября, когда инвертаза в побегах и многолетних ветвях направлена в сторону гидролиза.
В отношении амилазы замечается ослабление синтетической активности в надземных частях и усиление этой же деятельности в корневой системе. Это указывает на отток углеводов из побегов к ветвям и корням.
В осенне-зимний период (декабрь—февраль) не обнаруживается никаких существенных изменений в активности ферментов инвертазы и амилазы. Это показывает, что в виноградной лозе не происходит сколько-нибудь существенных изменений в превращении и передвижении углеводов. В начале марта отмечается некоторое ослабление гидролитической активности инвертазы. В активности же амилазы наступает усиление синтеза, что соответствует повторному накоплению крахмала в побегах.
При сопоставлении данных об активности ферментов инвертазы и амилазы в побегах и многолетних ветвях отмечается, что в их действии имеется полная координированность. До цветения лозы ферментативная деятельность направлена в сторону снижения гидролитической активности, а далее до конца июля — в сторону повышения синтетической активности, причем кривые идут почти параллельно. Осенью и зимой синтетическая активность снова снижается, а гидролитическая повышается. Аналогичные сведения об активности инвертазы и амилазы имеются и в работе Марутян (1960).
Значительно больше исследований проводилось по изучению активности окислительно-восстановительных ферментов. Макаревская (1966) установила, что в период созревания винограда и вызревания побегов (сентябрь— октябрь) активность пероксидазы понижается, а в период покоя и с увеличением потенции к росту повышается. К моменту выхода из состояния покоя почек активность пероксидазы максимальна. Аналогичное явление установила также Саакян (1960).
Марутян (1957), изучавшая биохимические особенности сортов различных сроков созревания, установила, что активность пероксидазы в побегах возрастает примерно до начала их одревеснения, после чего наступает снижение.
Рис. 25. Динамика активности каталазы в почвах (а) и в лубе виноградной лозы (б)
1 — Рислинг; 2 — Саперави; 3 — Серсиаль; 4 — Катта-Курган
Активность дегидразы же в процессе одревеснения побегов меняется в противоположном направлении. Это, по мнению автора, свидетельствует о замене одной ферментативной системы другой в процессе дыхания в индивидуальном развитии растений.
Наблюдения ряда авторов показали, что ход изменений активности фермента каталазы прямо противоположен ходу изменений показателя пероксидазы, т. е. деятельность каталазы резко усиливается в период глубокого покоя.
Дрбоглав (1959, 1960) также установил значительные изменения активности каталазы в побегах в годичном цикле виноградной лозы. При набухании и распускании почек активность каталазы значительно возрастает. В начальные этапы роста побегов активность каталазы продолжает снижаться и достигает минимальной величины в конце мая. В начале одревеснения побегов и позже, в процессе созревания винограда и вызревания побегов, активность каталазы в почках и лубе побегов возрастает, достигая максимальной величины в ноябре (рис. 25).
Значительные исследования активности каталазы в побегах виноградной лозы проведены Макаревской (1940, 1941, 1966). Чрезвычайно большой интерес представляет установленный факт, что активность каталазы изменяется по длине побегов в период покоя и его прекрашения. В период наиболее глубокого покоя градиент каталазы базипетальный, а после выхода из состояния покоя — акропетальный. В период вегетации градиент активности каталазы также акропетальный. Эти особенности, однако, неидентичны у всех сортов.
При хранении черенков при температуре ниже 0° активность каталазы у европейских сортов (Ркацители) значительно снижается.
У подвоя Берландиери х Рипария 3309, однако, показатель каталазы возрастает и после хранения при отрицательных температурах. Это обусловлено повышением процента растворимой (лио) каталазы и, в особенности, изменением качества фермента (температурный коэффициент становится ниже). У сорта Ркацители качество фермента под влиянием температуры ниже нуля не изменяется, а процент растворимой каталазы уменьшается.
