四、讨论

自从Bloom和Stettin（1953）利用定位标记葡萄糖和比研究组织的代谢途径以来，这一方法在动物（Brin和Yonemoto，1958、McLean，1958、Wenner，1958）、微生物（Inda，等1961；Wang等，1958）和高等植物中（Axelrod和Beevers，1956；Gibbs，1959）得到了广泛的应用。在玉米芽鞘（Beevers，1956）、根尖（Butt和Beevers，1961），豌豆根、叶、节间和向日葵茎（Beevers和Gibbs，1954），豌豆种子切片（Wager，1963），番茄、黄瓜、柑桔和橙子的果实（Barbour等，1958），胡萝卜和马铃薯块茎（ApRees和Beevers，1960a，1960b；Romberger和Norton，1959，1961）等组织中均发现葡萄糖C-1的放出大于C-6；田波和汤佩松（1961）借用比研究受病毒感染的烟草叶组织的代谢也发现C-1放出大于Cu。从而各位作者都证明了上述组织中有非EMP-TCA循环，即葡萄糖醛基首先氧化的HMP途径的存在。不少作者（Katz和Wood，1956；Korkes，1956）对于放射性呼吸测量法的优点和局限性作了讨论。但目前，同位素方法仍不失为研究活体代谢途径简单而有效的方法。

本试验采用C-1、C-6和C-u标记的葡萄糖，研究油菜种子形成期间代谢途径的变化。试验证明，在种子形成过程中伴随着脂肪的累积，比逐渐增高，在脂肪形成高峰期，比最高，但种子完全成熟，趋于衰老时，比又下降，标志着脂肪累积速度与HMP途径的加强相平行。比的变化也表现类似的规律。这一结果与McLean（1958）在大鼠乳腺中观察到的现象非常相像。由表1还可看出，种子形成过程中比的升高主要由于C-1放出的增加，如开花后30天种子，与10天种子相比，C-1的放大最大的增加近5倍。因为另一优先氧化C-1的葡萄糖脱氢酶（McLean，1958）在30天油菜种子中测不出，再结合以前观察到的30天种子中G-6-P脱氢酶和6-PG脱氢酶活力较10天种子高4～5倍（施教耐等，1965b）。我们相信，在脂肪积累盛期，种子C-1释放的增加主要是由于HMP途径酶活力升高的结果。

值得注意的是，油菜年幼种子（开花后10天左右）比远小于1，因为G-6-C14标记碳位置相当于通过EMP途径形成乙酸的甲基位置，而种子利用乙酸-C14（甲基-C14）释放C14O2的能力却有限，说明C-6的优先放出主要不是借助TCA循环。而且根据理论上推测，若葡萄糖分子完全循EMP-TCA循环氧化，则C-1和C-6释放的速率相等，比的理论值为1；若组织中只存在HMP途径，且HMP不与EMP-TCA相联系，以及无重循环时，由于葡萄糖氧化只发生在C-1则比的理论值将趋于无穷大两条途径同时存在时，比大于1而不会小于1。所以比小于1暗示着有另一优先氧化葡萄糖C-6的反应存在。根据现有的知识，葡萄糖通过糖醛酸循环氧化时，是首先释放C-6，生成CO2的（Gibbs，1959）。在植物材料中也有人相继发现该循环的存在（Frinkle等，1960；Isherwood等，1954；Loewus等，1958；Hassan和Lehninger，1956）。但本试验中未发现该循环的重要中间产物——葡萄糖醛酸对G-6-C14释放C14O2有显著的稀释效应，加之几乎测不出葡萄糖醛酸还原酶，说明油菜年幼种子中糖醛酸循环或者不存在，或者作用甚微。本试验中G-6-C14的比放射性较G-1-C14高，吸收率也要高些，但经测定和若根据吸收率加以校正，则比仍小于1，故C-6优先放出的原因究属如何，目前尚无法定论。(https://www.daowen.com)

分离油菜种子标记葡萄糖的转化产物发现，在保温4小时后，标记葡萄糖转化为醇溶物（有机酸和氨基酸）、脂溶物、蛋白质、淀粉和粗纤维。说明接近成熟的油菜种子生理活动很旺盛，涉及的代谢面很广。其中分子较简单的醇溶物、脂溶物和CO2中同位素参入较多，高分子的蛋白质，尤其是淀粉和粗纤维中同位素参入较少。此与ApRees和Beevers（1960a）在马铃薯中的观察相类似。此外，有意思的是G-6-C14参入有机酸、脂肪、蛋白质、淀粉和粗纤维的脉冲数均高于G-1-C14参入的量，这是与C14O2自G-1-C14释放强于G-6-C14释放相呼应的，并且也与上述作者（Ap Rees和Beevers，1960a）观察到的G-6-C14参入有机酸、氨基酸、蛋白质、己烷抽提物高于G-1-C14基本上相一致，可以作为接近成熟的油菜种子中HMP途径存在的另一佐证。

目前，在研究HMP途径的生理意义时，对于HMP途径的定量研究，对于HMP途径在整个代谢途径中所占比例的了解，不仅显得重要，而且很有必要。最初采用比和比表示EMP和HMP途径比例的方法，由于需要作一系列的假定，且这些假定在某些场合下又常常不能成立，而未能作为HMP途径定量估价的有效手段（Holl-mann，1961；Ap Rees & Beevers，1960a）。近几年来，有些作者对于HMP途径的定量计算提出了新的方案，虽然仍带有一定的局限性。Wang等（1962）在研究果实代谢时，以C-1、C-6和C-3，4标记的葡萄糖为呼吸基质，根据三种标记葡萄糖中C14 O2的放出强度，算出蕃茄果实中有73%葡萄糖通过EMP-TCA氧化，有27%葡萄糖沿HMP途径氧化。在动物组织的研究中，在测定C-1、C-6标记葡萄糖释放C14 O2的同时，还分析代谢产物如乳酸、乙酰乙酸（Woltenholme和Conner，1959）和脂肪酸（Abraham等，1954）中的放射性强度。Abraham的方法具有较大的可靠性，他假定C-1标记葡萄糖中C14参入脂肪酸是葡萄糖通过EMP途径转化为乙酸底物的结果，C-6标记葡萄糖中C14参入脂肪酸是葡萄糖通过EMP和HMP两条途径转化为乙酸底物的结果。这样算得大鼠乳腺中HMP途径约占60%的比例。我们根据类似的原理，分别测定G-1-C14和G-6-C14参入脂肪的强度，所算得的接近成熟的油菜种子中HMP途径的比例为47%，约占整个代谢途径的一半。虽然这一数值仅具有近似的意义，然而，仍能给予我们HMP途径在代谢中所起贡献的数量概念。