Белково-протеиназный комплекс зерна тритикале и ржи
Биопотенциал зерновых культур, увеличение промышленного производства которых наблюдается в настоящее время, может и должен быть использован в полной мере при разработке новых технологий переработки в различные виды муки, крупы и продуктов глубокой переработки [1,2,3,4]. В связи с этим, изучение биохимических особенностей разных видов и сортов зерна зерновых культур, в том числе и состояния белково-протеиназного комплекса, представляет интерес как с точки зрения биохимии зерна, так и с точки зрения технологий переработки зерна [5,6].
В работе изучали белково-протеиназный комплекс зерна тритикале и ржи. В исследуемых образцах зерна тритикале Топаз, Сколот, Донслав, выращенное в Ростовской области в основном содержание белка (N×6,25) варьирует от 12,3% до 14,5%. Во всех исследуемых образцах тритикале преобладает генотип пшеницы, и зерно всех образцов имеет клейковину I группы качества. Фракционный состав белков тритикале представлен в таблице 1.
Общее содержание белка (N×6,25) в исследуемых образцах ржи варьирует от 7,9 до 9,6%. Фракционный состав белков ржи (% от общего содержания): альбумины …34,8; глобулины…21,3; проламины…11,0; глютелины…12,4; нерастворимый остаток…20,5.
Характеристика растворимых белков (водный экстракт) цельносмолотого зерна тритикале и ржи по молекулярной массе проводили методом гель- хроматографии на колонке с сефадексом G-75 (табл.2).
Полученные результаты свидетельствуют о примерно одинаковом соотношении белковых фракций зерна ржи и тритикале. При этом на высокомолекулярные белки (выход декстрана синего) приходится 40…45% от общего количества; доля средне молекулярных белков (40000 – 35000 Да) составляет примерно 7%, низко молекулярных белков 17,89 и 17,80% соответственно. Фракция низкомолекулярных азотистых соединений (выход тирозина) составила 29,37 и 34,71%.
Исследование протеаз зерна тритикале и ржи проводили по следующей схеме: протеазы, извлекали водой и 0,35% раствором соды, осаждение протеаз при подкислении проводили с помощью 5% лимонной кислоты, осадок перерастворяли в соответствующем буфере. Активность протеаз определяли модифицированным методом Ансона, в качестве субстрата использовали бычий сывороточный альбумин. Содержание водорастворимого белка проводили по методу Лоури [7]. Полученные данные показывают, что в зерне тритикале присутствуют активные протеазы, проявляющие оптимум своего действия при рН 3,5 (кислые протеиназы) и рН 6,5 (нейтральные протеиназы), при гидролизе бычьего сывороточного альбумина. Причем активность нейтральных протеиназ, извлекаемых содовым раствором, по сравнению с активностью протеаз, экстрагируемых водой выше примерно на 25%. Щелочные протеиназы имеют оптимум рН действия 9,5, их активность превосходит кислые протеиназы приметно в 2 раза и примерно в 1,5 раза ниже активности нейтральных протеиназ. Аналогичные данные были получены и для зерна ржи. По нарастанию водорастворимого белка в процессе автолиза водно-мучной суспензии показано, что эндогенные протеиназы тритикале и ржи активно гидролизуют собственные белки, что свидетельствует об их роли не только в физиологических процессах прорастания, но и в технологиях, использующих зерновое сырье.
Список литературы
1. Козьмина Н.П. Биохимия зерна и продуктов его переработки. – М.: Колос. – 1976. – 375 с.
2. Чиркова Л.В., Кандроков Р.Х., Панкратов Г.Н. Тритикале: от зерна к муке. 140 лет истории // Кондитерское и хлебопекарное производство – 2015. № 9. С. 8-9.
3. Meleshkina E.P., Pankratov G.N., Vitol I.S., Kandrokov R.H., and Tulyakov D.G. Innovative Trends in the Development of Advanced Triticale Grain Processing Technology. Foods and Raw Materials, 2017, vol. 5, no. 2, pp. 70–82. DOI: 10.21179/2308-4057-2017-2-70-82.
4. Чиркова Л.В., Панкратьева И.А., Политуха О.В. Новая крупа из зерна тритикале // Пищевая промышленность. – 2016. № 3. С. 68.
5. Мелешкина Е.П., Панкратов Г.Н., Кандроков Р.Х., Витол И.С., Туляков Д.Г. Технологические и биохимические показатели как составляющие качества муки тритикале // Контроль качества продукции. – 2017. № 2. С. 38-44.
6. Витол И.С. Карпиленко Г.П., Кандроков Р.Х., Стариченков А.А., Коваль А.И., Жильцова Н.С. Белково-протеиназный комплекс зерна тритикале // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2015. № 8. С. 36-39.
7. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., Колпакова В.В., Витол И.С., Кобелева И.Б. Пищевая химия. Лабораторный практикум. – СПб.: ГИОРД, 2006. – 304 с.
Султанов И.В., студент ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств», г. Москва;
Витол И. С., кандидат биологических наук, доцент ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств», г. Москва; старший научный сотрудник, «Всероссийский научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки» – филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, г. Москва
Статья опубликована в сборнике;
Междисциплинарные исследования. Современное состояние и перспективы развития: сборник статей ХIII Международной студенческой научно - практической конференции. – Екатеринбург: Издательство «ИМПРУВ», 2018. – С.88-92.