第二章 牧草种子的化学成分和组成第一节 牧草种子中的营养成分牧草种子内化学成分的种类牧草种子个部分位化学组成的特点牧草种子中的主要营养成分第二节 牧草种子的酶、激素及色素第一节 牧草种子中的营养成分一、牧草种子内化学成分的种类种子内化学成分大致分为碳水化合物、蛋白质、脂肪、生理活性物质及水分五大类禾本科种子中主要是以淀粉形式存在的碳水化合物，一般在 60%~62%；豆科种子中蛋白质比较丰富，一般在 20%~30%。
二、牧草种子各部位化学组成的特点
（一）豆科牧草种子豆科种子化学组成在种子不同部位差异甚大。胚占整个种子干物质重量因种而异，
平均为 3%~15%，子叶重占种子重均为
39%~87%。
豆科牧草胚中蛋白质含量较高，为 50%左右 ;子叶中已无氮浸出物较高，为 40%~60%，
其次是蛋白质,30%~40%;种皮以纤维素和无氮浸出物含量最高。
（二）禾本科牧草种子禾本科种子的胚占种子重的比率一般在
4%~17%，胚乳占 44%~80.5%，是种子主要养分贮藏部位。
三、牧草种子中的主要营养成分
（一）糖类种子中所有的糖类物质又称为碳水化合物，种子的碳水化合物大致分为：组成植物组织的，如纤维素、半纤维素、果胶等，以游离态存在于种子中，成为各种代谢作用的能源及物质合成基础材料的，如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、果浆糖等，
前者秸为结构性碳水化合物，后者为非结构性碳水化合物，它是种于中重要的三大贮藏营养物质之一，也是最主要的呼吸基质。在种子萌发过程中，糖类便供给胚生长发育所必需的养料和能量。
牧草种子中糖类的总量占干物质重量随种类而异，
一般在 25%~70%，其存在形式有多种多样，包括可溶性糖和不溶性的淀粉、纤维素、半纤维素、
果胶质和木质素等多糖类。
1．可溶性糖
（１）单糖 单糖是组成糖类的基本单位，
单糖主要有核糖、脱氧核糖、葡萄糖和果糖。
（２）双糖 双糖主要包括蔗糖和麦芽糖。
2．不溶性糖
（１）淀粉 淀粉是各种植物种子中分布最广的化学成分，也是禾本科牧草和饲料作物种子中最主要的贮藏物质。淀粉是以萨葡萄糖为单位聚合成的多糖，主要以淀粉粒的形式贮藏 T成熟种子的胚乳中 (禾本科 )或子叶中
(豆科 )。种于的其它部位极少，或完全不存在。
直链淀粉 可溶于热水 (70~80‘C)，形成帖稠性较低的胶溶液。遇碘液产生蓝色反应。
支链淀粉 支链淀粉不溶于热水，只有在加温加压时才能溶解于水，形成粘稠的胶溶液。遇碘液产生红棕色反应。
淀粉的特性主要取决于直链淀粉和支链淀粉的比例，
通常淀粉含 20~25%的直链淀粉和 75~80%的支链淀粉。
淀粉粒
（２）纤维素和半纤维素 纤维素和半纤维素是组成细胞壁的基本成分，也是果皮和种皮最重要的组成部分。
禾本科牧草未成熟种子中含有较多的果聚糖，此外种子中还含有少量果胶和木质素。
（二）脂类脂类是所有类似于脂肪物质的统称。可分为两大类，即脂肪和磷脂（拟脂），前者以贮藏物质的状态存在于种子细胞中，后者是构成种子原生质的必要成分。
1．脂肪
（ 1）脂肪的结构 脂肪是由高级脂肪酸和甘油结合形成的甘油三酯。可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
饱和脂肪酸 脂肪酸为单键，种子脂肪中的饱和脂肪酸有含 16个碳原于的软脂酸和含 18个碳原于的硬脂酸。
不饱和脂肪酸 脂肪酸中含有双健，以十八碳烯酸为主。
含 1个双健为油酸，含两个双健为亚油酸，含三个双键为亚麻酸。
（２）种子中脂肪的酸败种子在贮藏期间，内部的脂肪受湿、热、光和空气的氧化作用，产生醛、酮、酸等物质，散发出不良的气味，使种子生活力丧失，种用品质晕着降低，为种子中脂肪的酸败现象。
脂肪的酸败包括水解和氧化两个过程：
水解是在醋酶的作用下，使脂肪分解为脂肪酸和甘油，酸值随之升高。
氧化有非酶促作用 (氧存在时 )和脂肪氧化酶催化的氧化，
种子中不饱和脂肪酸的氧化要比饱和脂肪酸的氧化容易。
不饱和脂肪酸的氧化可分为两个阶段，第一阶段是不饱和脂肪酸氧化为氢过氧化物；第二阶段是由氢过氧化物分解为撰摹化合物、醇类、羧酸及其它物质。氧化一经发生，
就会连续加速进行，导致脂肪的变质和种子的劣变。
2．磷脂由甘油根、磷酸根和胆碱等所组成的磷脂称卵磷脂，由甘油根、磷酸根和胆胺所组成的磷脂称脑磷脂。
磷脂分子与蛋白质共同组成细胞膜，脂溶性物质可通过双层分子的磷脂层扩散出入细胞内外，极性分子或离子可通过镶嵌的蛋白质出入细胞。卵磷脂容易和各种物质化合成复合物，对呼吸时发生的氧化作用及合成作用都有重要的意义。
植物中的磷脂在根、叶、种子中均有分布，但以种子中含量较多，一般达 1.6~1.7%，种子内部胚芽的含量较胚乳为多。
（三）蛋白质蛋白质是构成细胞质、细胞核、质体等的基础物质。催化、调节机体代谢活动的酶和某些激素等都是蛋白质或蛋白质的衍生物。蛋白质在种子的生命活动和遗传机理中起着重要的作用。种子中蛋白质的含量差异很大，
豆科牧草种子的蛋白质一般为干重的
20~40%，禾本科牧草种子的蛋白质含量一般不超过 15%，但部分野生禾本科牧草种子蛋白质的含量可达 20%以上。
１．种子中蛋白质的种类蛋白质可分为简单蛋白质和复合蛋白质两大类，简单蛋白质是由许多不同的氨基酸组成的，而复合蛋白质是由简单蛋白质与其它物质结合而成的。
简单蛋白质按其在各种溶剂中溶解度的差异，可分为 清蛋白,球蛋白,醇溶蛋白 和谷蛋白 4种。
２．种子贮藏蛋白的氨基酸组成
３．种子中的核蛋白核蛋白是蛋白质与核酸组成的一种复合蛋白，主要存在于种子的胚中。
４．非蛋白含氮物质种子中的非蛋白含氮物质主要是氨基酸类和酰氨类。
（四）矿物质种子中含有 30多种矿物质元素。矿物质元素对生物体内的新陈代谢起着很大的作用，
在种子中的含量要比在绿色植物体内低得多。种子中的这些无机物质多数是与有机物质结合存在的，随着种子的发芽转化为无机状态。通常用“灰分率”来表示种子内的矿物质含量。它是指种子样品在高温下灼烧而残留的灰分占样品总重量的百分率，灼烧后残留下的灰分实际上是各种矿物元素的氧化物。
1．不同种类牧草种子的矿物质元素
2．牧草种子中几种主要矿物质的生理作用磷 钾 硫 铁 镁 钙 锰第二节 牧草种子的酶、激素及色素一、种子中的酶
（一）种子中酶的特性酶由活性基和载体组成，载体是酶的蛋白部分，叫酶蛋白，
活性基团成为辅基。
酶在种子中分布很不平衡，主要分布在胚内和种子的外周部分。成熟程度差的种子中酶的含量较完全成熟的种子高。
酶对温度极为敏感，高温条件下容易变质，干燥状态的酶对温度不太敏感。
酶根据起作用的部位不同，可以分为细胞内酶和细胞外酶。
细胞内酶只能在细胞内起作用，可以在细胞外起作用的酶类叫做细胞外酶。
（二）种子中的水解酶类
１．淀粉酶
α-淀粉酶
β-淀粉酶
2．蛋白酶
3．脂肪酶和磷脂酶二、种子中的维生素脂溶性维生素维生素Ａ、维生素Ｅ
水溶性维生素维生素Ｃ、Ｂ族维生素三、种子中的激素激素是植物体内合成的，对植物体生长发育起调节作用的微量的有机物。可以分为以下几类：
１、赤霉素（ＧＡ）
２、生长素（ＩＡＡ）
３、细胞分裂素（ＣＫ）
４、脱落素（ＡＢＡ）
５、乙烯四、种子中的色素种子色泽能表示出种子的成熟度和种的特性，是品种差异和品质优劣的标志之一。
种子内色素决定着种子颜色的种类、颜色的深浅及颜色的分布。种子内所含色素有：
叶绿素类胡萝卜素黄素酮花青素
二、牧草种子各部位化学组成的特点
（一）豆科牧草种子豆科种子化学组成在种子不同部位差异甚大。胚占整个种子干物质重量因种而异，
平均为 3%~15%，子叶重占种子重均为
39%~87%。
豆科牧草胚中蛋白质含量较高，为 50%左右 ;子叶中已无氮浸出物较高，为 40%~60%，
其次是蛋白质,30%~40%;种皮以纤维素和无氮浸出物含量最高。
（二）禾本科牧草种子禾本科种子的胚占种子重的比率一般在
4%~17%，胚乳占 44%~80.5%，是种子主要养分贮藏部位。
三、牧草种子中的主要营养成分
（一）糖类种子中所有的糖类物质又称为碳水化合物，种子的碳水化合物大致分为：组成植物组织的，如纤维素、半纤维素、果胶等，以游离态存在于种子中，成为各种代谢作用的能源及物质合成基础材料的，如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、果浆糖等，
前者秸为结构性碳水化合物，后者为非结构性碳水化合物，它是种于中重要的三大贮藏营养物质之一，也是最主要的呼吸基质。在种子萌发过程中，糖类便供给胚生长发育所必需的养料和能量。
牧草种子中糖类的总量占干物质重量随种类而异，
一般在 25%~70%，其存在形式有多种多样，包括可溶性糖和不溶性的淀粉、纤维素、半纤维素、
果胶质和木质素等多糖类。
1．可溶性糖
（１）单糖 单糖是组成糖类的基本单位，
单糖主要有核糖、脱氧核糖、葡萄糖和果糖。
（２）双糖 双糖主要包括蔗糖和麦芽糖。
2．不溶性糖
（１）淀粉 淀粉是各种植物种子中分布最广的化学成分，也是禾本科牧草和饲料作物种子中最主要的贮藏物质。淀粉是以萨葡萄糖为单位聚合成的多糖，主要以淀粉粒的形式贮藏 T成熟种子的胚乳中 (禾本科 )或子叶中
(豆科 )。种于的其它部位极少，或完全不存在。
直链淀粉 可溶于热水 (70~80‘C)，形成帖稠性较低的胶溶液。遇碘液产生蓝色反应。
支链淀粉 支链淀粉不溶于热水，只有在加温加压时才能溶解于水，形成粘稠的胶溶液。遇碘液产生红棕色反应。
淀粉的特性主要取决于直链淀粉和支链淀粉的比例，
通常淀粉含 20~25%的直链淀粉和 75~80%的支链淀粉。
淀粉粒
（２）纤维素和半纤维素 纤维素和半纤维素是组成细胞壁的基本成分，也是果皮和种皮最重要的组成部分。
禾本科牧草未成熟种子中含有较多的果聚糖，此外种子中还含有少量果胶和木质素。
（二）脂类脂类是所有类似于脂肪物质的统称。可分为两大类，即脂肪和磷脂（拟脂），前者以贮藏物质的状态存在于种子细胞中，后者是构成种子原生质的必要成分。
1．脂肪
（ 1）脂肪的结构 脂肪是由高级脂肪酸和甘油结合形成的甘油三酯。可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
饱和脂肪酸 脂肪酸为单键，种子脂肪中的饱和脂肪酸有含 16个碳原于的软脂酸和含 18个碳原于的硬脂酸。
不饱和脂肪酸 脂肪酸中含有双健，以十八碳烯酸为主。
含 1个双健为油酸，含两个双健为亚油酸，含三个双键为亚麻酸。
（２）种子中脂肪的酸败种子在贮藏期间，内部的脂肪受湿、热、光和空气的氧化作用，产生醛、酮、酸等物质，散发出不良的气味，使种子生活力丧失，种用品质晕着降低，为种子中脂肪的酸败现象。
脂肪的酸败包括水解和氧化两个过程：
水解是在醋酶的作用下，使脂肪分解为脂肪酸和甘油，酸值随之升高。
氧化有非酶促作用 (氧存在时 )和脂肪氧化酶催化的氧化，
种子中不饱和脂肪酸的氧化要比饱和脂肪酸的氧化容易。
不饱和脂肪酸的氧化可分为两个阶段，第一阶段是不饱和脂肪酸氧化为氢过氧化物；第二阶段是由氢过氧化物分解为撰摹化合物、醇类、羧酸及其它物质。氧化一经发生，
就会连续加速进行，导致脂肪的变质和种子的劣变。
2．磷脂由甘油根、磷酸根和胆碱等所组成的磷脂称卵磷脂，由甘油根、磷酸根和胆胺所组成的磷脂称脑磷脂。
磷脂分子与蛋白质共同组成细胞膜，脂溶性物质可通过双层分子的磷脂层扩散出入细胞内外，极性分子或离子可通过镶嵌的蛋白质出入细胞。卵磷脂容易和各种物质化合成复合物，对呼吸时发生的氧化作用及合成作用都有重要的意义。
植物中的磷脂在根、叶、种子中均有分布，但以种子中含量较多，一般达 1.6~1.7%，种子内部胚芽的含量较胚乳为多。
（三）蛋白质蛋白质是构成细胞质、细胞核、质体等的基础物质。催化、调节机体代谢活动的酶和某些激素等都是蛋白质或蛋白质的衍生物。蛋白质在种子的生命活动和遗传机理中起着重要的作用。种子中蛋白质的含量差异很大，
豆科牧草种子的蛋白质一般为干重的
20~40%，禾本科牧草种子的蛋白质含量一般不超过 15%，但部分野生禾本科牧草种子蛋白质的含量可达 20%以上。
１．种子中蛋白质的种类蛋白质可分为简单蛋白质和复合蛋白质两大类，简单蛋白质是由许多不同的氨基酸组成的，而复合蛋白质是由简单蛋白质与其它物质结合而成的。
简单蛋白质按其在各种溶剂中溶解度的差异，可分为 清蛋白,球蛋白,醇溶蛋白 和谷蛋白 4种。
２．种子贮藏蛋白的氨基酸组成
３．种子中的核蛋白核蛋白是蛋白质与核酸组成的一种复合蛋白，主要存在于种子的胚中。
４．非蛋白含氮物质种子中的非蛋白含氮物质主要是氨基酸类和酰氨类。
（四）矿物质种子中含有 30多种矿物质元素。矿物质元素对生物体内的新陈代谢起着很大的作用，
在种子中的含量要比在绿色植物体内低得多。种子中的这些无机物质多数是与有机物质结合存在的，随着种子的发芽转化为无机状态。通常用“灰分率”来表示种子内的矿物质含量。它是指种子样品在高温下灼烧而残留的灰分占样品总重量的百分率，灼烧后残留下的灰分实际上是各种矿物元素的氧化物。
1．不同种类牧草种子的矿物质元素
2．牧草种子中几种主要矿物质的生理作用磷 钾 硫 铁 镁 钙 锰第二节 牧草种子的酶、激素及色素一、种子中的酶
（一）种子中酶的特性酶由活性基和载体组成，载体是酶的蛋白部分，叫酶蛋白，
活性基团成为辅基。
酶在种子中分布很不平衡，主要分布在胚内和种子的外周部分。成熟程度差的种子中酶的含量较完全成熟的种子高。
酶对温度极为敏感，高温条件下容易变质，干燥状态的酶对温度不太敏感。
酶根据起作用的部位不同，可以分为细胞内酶和细胞外酶。
细胞内酶只能在细胞内起作用，可以在细胞外起作用的酶类叫做细胞外酶。
（二）种子中的水解酶类
１．淀粉酶
α-淀粉酶
β-淀粉酶
2．蛋白酶
3．脂肪酶和磷脂酶二、种子中的维生素脂溶性维生素维生素Ａ、维生素Ｅ
水溶性维生素维生素Ｃ、Ｂ族维生素三、种子中的激素激素是植物体内合成的，对植物体生长发育起调节作用的微量的有机物。可以分为以下几类：
１、赤霉素（ＧＡ）
２、生长素（ＩＡＡ）
３、细胞分裂素（ＣＫ）
４、脱落素（ＡＢＡ）
５、乙烯四、种子中的色素种子色泽能表示出种子的成熟度和种的特性，是品种差异和品质优劣的标志之一。
种子内色素决定着种子颜色的种类、颜色的深浅及颜色的分布。种子内所含色素有：
叶绿素类胡萝卜素黄素酮花青素
