Исследование фракционного состава белков семян амаранта

Автор - | 11.07.2018

О белке амаранта написано много статей. Они буквально восхваляют его, описывая, как наиболее качественный и близкий к идеальному, превосходящий по своим показателям даже белок молока, не говоря о растительном белке из других культур.

Сегодня мы хотим ознакомить вас с материалом, который подготовили сотрудники Национального университета пищевых технологий Шаповаленко А.И. д.т.н., проф., Янюк Т.И. к.т.н., доц., Грюнвальд Н.В. асп.. В нем приводятся данные исследований фракционного состава белков семян амаранта.

В частности, в работе описана подробная классификация простых белков зерновых культур, рассказывается о принципе метода определения белковых фракций и результаты исследований фракционного состава белка семян амаранта. Авторы работы демонстрируют сравнение фракционного состава белка:

  • муки изо ржи;
  • муки из пшеницы;
  • семян амаранта.

Вся приведенная информация – интересная и полезная. Позволяет понять все особенности амаранта и оценить его пользу для организма.

Почему проводились такие исследования

Белки занимают особое положение среди всех соединений, входящих в состав любого живого организма. Именно они формируют основной субстрат, в котором осуществляются весьма сложные процессы обмена веществ, напрямую оказывающее воздействие на существование организма.

Белки представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, в состав которых входят карбон, азот, кислород, серы, водород, и иногда и фосфор.

Белковые вещества злаков, разные по свойствам, содержащие следующее количество этих элементов (в процентах):

  • карбона 51,0-53,0;
  • кислорода 21,0-23,0;
  • азота 16,5-18,5;
  • водорода 6,8-6,9.

В растениях белки выполняют совершенно разные функции, наиболее важными и ценными из которых являются:

  • каталитическая;
  • запасная;
  • защитная;
  • структурная.

Наибольшую часть белков зерна злаковых и бобовых (до 80%) составляют так называемые запасные белки. Они накапливаются в зернах, злаках непосредственно в момент развития зерна. Эти белки являются крайне важными, поскольку необходимы для зародыша, развивающегося на начальных этапах прорастания.A. cruentus

Каждый белок характеризуется не только последовательностью отдельных аминокислот в молекуле белка и их количественным соотношением, но и структурными особенностями высших порядков (степенью скрученности, полимерности).

Физико-химическое состояние белков в тканях семян и в вегетативных органах зависит от степени подвижности и характера связи белков друг с другом, с водой и с другими веществами клеток.

Эти связи определяют собой такое биологическое свойство, которое не может быть объяснено составом и свойствами выделенных и очищенных препаратов белка. Следует отметить, что свойство, обусловленное взаимодействием белков с другими веществами, имеет большое биологическое и практическое значение.

Все природные белки (протеины) подразделяют на два больших класса: простые и сложные. Простые белки гидролизуются кислотами или щелочами и не дают при гидролизе других органических и неорганических соединений. Они состоят только из остатков α-аминокислот.

Для зерна большинства злаковых и бобовых культур фракционный состав белка известный и достаточно широко описан. Но информация о новых культурах, которые только начали применяться в производстве пищевых продуктов, очень короткая или почти отсутствует.

Почему так важно изучить белок семян амаранта

Для семян амаранта определения содержания белковых фракций представляет значительный интерес. Описав белок амаранта, можно судить о его усвояемость, переваримость, консистенции эндосперма (плотность увязки в нем крахмальных зерен и белковых тел), что является важным как для технологических показателей (выход и качество готовой продукции, плотность, стекловидность), так и для потребительских свойств продуктов его переработки.

Результаты исследований

Разделение и количественное определение белковых фракций зерна амаранта проводили по методике, предложенной Ермаковым А.И. в модификации Созинова А.А. и Попереля Ф.А. с некоторыми изменениями.

Принцип метода определения белковых фракций заключается в изъятии белков различными растворами, применяют в двух неодинаковых последовательностях:

  • солевыми, щелочными и спиртовыми;
  • солевыми и спиртовыми.

При такой последовательности можно определить две различные группы спирторастворимых белков.

Солевые растворы применяют следующим образом: большую часть подвергают диализа; в

меньшей части растворов определяют суммарный азот, а также азот после осаждения белков.

Величина навески и объем вытяжки, которую получают при изъятии отдельных белков, зависят предусмотренных количеств отдельных фракций.

Определения фракционного состава белков проводят в сухих семенах и в свежих вегетативных органах с целью оценки качества белков сортов отдельных культур. Полнота извлечения белков зависит от степени измельчения материала, от полноты разрушения клеток, объема растворителей и числа обработок. Чтобы обеспечить полное извлечение белков, необходимо муку, а тем более другой материал тщательно растереть в ступке со стеклянным песком (чтобы полнее разрушить ткани).

Сумма изъятого азота в виде белковых и небелковых фракций должна быть не менее 85-90% от общего количества азота. Проверять результаты следует по количеству азота в остатке после извлечения растворителями.

Со свежемолотого зерна или шрота амаранта брали небольшую навеску (не более 0,5 г) и из нее извлекали последовательно водосолерастворимые, спирторастворимые и щелочерастворимые фракции белка. Для этого использовали водные растворы 2%-ный хлорида натрия, 70%-ный раствор этанола и 0,2%-ный раствор гидроксида натрия.

В колбы с навеской добавляли 10-15-кратное количество раствора и встряхивали в течение одного часа при комнатной температуре. После встряхивания экстракты отделяли от осадка на центрифуге при 6000 оборотов в минуту. Изъятие каждой фракции проводили трижды.

В экстрактах определяли содержание белка по методу Кельдаля (по ГОСТ 10846-91) с некоторыми изменениями. Перед добавлением катализатора и концентрированной серной кислоты, экстракт упаривали в колбе Кельдаля до получения 1 мл раствора. Затем проводили сжигания, отгонки и титрования по стандартной методике. Параллельно определяли содержание белка в семенах амаранта в целом.

Расхождение между суммой белка всех фракций и содержанием белка целого семена не превышала 5%.

При пересчете содержания азота в содержание белка использовали коэффициент 6,25 (как для высокобелковых культур). Разделенные фракции определяли в процентах к общему содержанию белка взятой навески. Различие между параллельными определениями не превышало 0,3%.

Расчет содержания белка Х,%, в каждой фракции осуществляли по формуле:

Screenshot_1

где V1 — объем раствора серной кислоты, пошедший на титрование аммиака в

растворе, см3;

W — влажность зерна,%;

m — масса навески, г.

Полученные результаты позволят вычислить в процентах от общего количества азота в зерне азот небелковых веществ, сумму солерастворителей белков (альбуминов и глобулинов), сумму спирторастворимых белков (по выделению 2 групп проламинов) и щелочерастворимых белков. Полученные результаты вычислений сведены в таблицу.

Screenshot_2

Сравнительная характеристика фракционного состава белка семян амаранта, пшеничной и ржаной муки показана на рисунке.

Screenshot_3

Подводя итог

Как показали исследования, фракционный состав белков семян амаранта характеризуется высоким содержанием легкоусвояемой водосолерастворимой фракции (альбуминов и глобулинов) — 41-55% от общего содержания белка и практически полным отсутствием клейковины образующих белков, что предполагает лишь частичную замену хлебопекарной муки продуктами переработки семян амаранта при изготовлении хлебобулочных изделий.

  • посевы киноа
    Бесценные, но несправедливо забытые: амарант и квиноа

    Мы продолжаем вас знакомить с трудами ученых и исследователей из разных стран мира. Сегодня представляем вашему вниманию труд, рожденный в стенах КГАУ (Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар). Его авторами являются студентка Е. А. Черниховец, магистрант Е. В. Клешнева, канд. техн. наук ФГБОУ ВПО «КГАУ»Т. В. Щеколдина. В своей работе они представили сведения о нетради­ционных растениях, …

    Читать далее

  • пищевая и энергетическая ценность амаранта
    Амарант: от общего к отдельным сортам

    Амарант известен своими целебными свойствами и возможностью использования в разных отраслях. Такая универсальность обусловлена богатым химическим составом растения, наличием в нём почти идеального белка, большого процента соединения сквален, балансом аминокислот. Вещества, содержащиеся в амаранте, обуславливают его пищевую и энергетическую ценность. Однако при исследовании было установлено, что процент того или иного полезного вещества в растении или …

    Читать далее

  • Амарант в агропромышленности и медицине Прикарпатья

      Прикарпатье — одна из самых сложных с точки зрения аграрной промышленности зон в Украине. Во-первых, трудности местным аграриям создает ландшафт; во-вторых — непредсказуемые и неблагоприятные погодные условия. Амарант, будучи весьма неприхотливым растением, решает многие проблемы аграриев, фермеров, животноводов, а вместе с ними — проблемы пищевой промышленности и, как ни странно, даже медицины. О пользе …

    Читать далее

  • Биохимия не лжет. Почему амарант полезен для всего?

      Амарант в разных видах и пропорциях полезен для всех человеческих органов и применяется при лечении заболеваний, на первый взгляд друг с другом не связанных. Это свойство снискало ему известность во всем мире, но одновременно с ней в определенных кругах возникло сомнение. Интересующиеся народной медициной люди не верят, что существуют природные средства, которые «могут лечить …

    Читать далее

  • исследования амаранта чилийскими учеными
    Культивирование амаранта в Чили и его применение в организации питания школьников

    Продолжаем знакомить вас с исследования амаранта зарубежными учеными. И сегодня мы отправимся в Чили. Именно в этой стране, которая является, как и некоторые другие латиноамериканские государства, Родиной амаранта, изучали рациональность применения амаранта в организации питания школьников. Исследования – совместные. Проводились чилийскими и мексиканскими учеными из двух университетов: U. de Chile (Сантьяго, Чили) и de la …

    Читать далее

4 комментария на «“Исследование фракционного состава белков семян амаранта”»

  1. Армен:

    Доводилось читать, что белок из злаковых культур на самом деле не переносят до 25% населения Земли. Только не все, кто страдает от целиакии, знает об этом – симптомы проявляются не так явно, а потому человек всю жизнь и продолжает есть злаковые, а организм подвержен негативному воздействию злаковых белков.

    • Светлана:

      Пока ничего конкретного по этим цифрам сказать не могу. Вероятно, вы правы, хотя и не встречала их. Но зато следует говорить, что таким людям поможет амарант – у него самый качественный растительный белок, а пищевая ценность просто зашкаливает. К тому же, доказано, что амарант хорошо помогает при профилактике и комплексной терапии целого ряда заболевания, среди которых такие опасные, как сахарный диабет, расстройства в деятельности щитовидной железы, онкология и многие другие. Именно подобные исследования амаранта и амарантового белка, описанные в этой статье, помогают в продвижении растения и вывода его на более широкий продовольственный рынок.

  2. Сергей П.:

    Белок – важный для организма. Тот же протеин. Он как строительный камень для организма. Правильно выбранное питание и обеспечение организма белками помогает в формировании клеток, тканей, обеспечивает правильные биохимические реакции внутри организма. Только тут важны не только сами белки, но и те аминокислоты, которые есть в их составе. Аминокислоты осовобождаются из белка при пищеварении. Именно своим аминокислотным составом и хорош амарантовый белок!

    • Светлана:

      Да, вы правы, крайне важно, какой именно аминокислотный состав у белка. Но важно понимать, что нет ни одного продукта, который состоит только из белка. Обязательно присутствуют другие элементы – углеводы, жиры и т.д. От их гармоничного сочетания и зависит общее качество всего продукта и белка в частности. Поэтому, когда оценивается белок, ученые обязательно оценивают и весь химический состав продукта, определяют соотношение всех элементов по отношению друг к другу.
      Амарант и его продукты – масло, семена, мука – как раз и являются сбалансированными по своему составу. Основу всех амарантовых продуктов и являет высококачественный белок, но сам по себе он вряд ли будет ценен. Ценность как раз и состоит в сбалансированном составе.
      К примеру, если говорить про муку, то она кроме белка содержит клетчатку. Не слишком большое количество, которое может привести к снижению усвоения протеина, но достаточное для стимуляции органов пищеварения. Масло амаранта содержит углевод сквален — транс-изомер, активно участвующий в кислородном обмене и биологическом синтезе стероидов. Практически сквален является катализатором всех биохимических процессов с участием амарантового протеина.
      В общем, ценность всех исследований амаранта и его белка как раз и подтверждает прекрасный сбалансированный состав!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.


© 2020. ООО «Олбест»
Свидетельство №055200 от 01.09.2009