Аминокислотный состав липопротеинов подсолнечника и пшеницы

содержанию у-токоферола в 1,2, 8-токоферола в 1,7 раза.

выводы

1. В процессе окультуривания и целенаправленной селекции сои произошло существенное увеличение общего содержания токоферолов в семенах; в наибольшей степени повысилось содержание а-токоферола, обусловливающего Е-витаминную активности а также 8-токоферола, обеспечивающего наиболее высокие ан-тиоксидантные свойства.

2. В семенах отечественных сортов сои накапливается больше а, у, 8-форм токоферолов, чем в американских и французских сортах, выращенных в условиях Краснодарского края.

3. Содержание токоферолов в соевом масле кубанских пищевых и дальневосточных сортов соизмеримо с содержанием их в зародышах пшеницы и кукурузы, из которых обычно получают натуральные токоферолы, поэтому указанные сорта могут быть сырьем для получения токоферолов.

4. В масложировой промышленности для выработки масла предпочтительно использовать самые высокомасличные - традиционные сорта сои кубанской селекции - Лира, Лань, Ника, Альба, Вилана, у которых повышенная масличность сочетается с высоким уровнем содержания 8-формы токоферола, обладающей наибольшими антиокислительными свойствами.

5. Для производства необезжиренной (полножирной) муки и различных пищевых и кормовых продуктов из цельного зерна наиболее пригодны пищевые сорта кубанской селекции и дальневосточные сорта вследствие как наибольшего содержания в них витамина Е, так и гомологов токоферола с высокой антиок-сидантной активностью (у и 8-токоферолов).

6. Мелкосеменные сорта сои, вследствие самого высокого по сравнению со всеми изученными сортами

содержания у и 8-токоферола в масле, могу т быть интересны как источники природных антиоксидантов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эммануэль Н.М, Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. -М.: Пищепром из дат, 1961.- С. 359.

2. Труфанов A.B. Биохимия и физиология витаминов и антивитаминов. -М.: Гос. изд-во с.-х. лит-ры, 1959. - С. 653.

3. Иванов И.И., Мерзляк М.И., Тарусов Б.Н. Витамин Е: биологическая роль в связи с антиоксидантными свойствами // Антиокислители. - М.: Наука, 1975. - С. 3(М4.

4. Kamal-Elden A., Lars-Ake A. The Chemistri and

Antioxidation Properties of Tocopherols and Tocotrienols // Lipids. -

1996. - 31,- №7.

5. Lampi A.M., Kataja L., Kamal-Elden A., Puronen V.

Antioxidant Activities of a and g-Tocoferols in the Oxidation of

Rapeseed Oil Triacylglicerols // JAOCS. - 1999. - 76. -№ 6.

6. Зиновьев A.A. Химия жиров. - М.: Пищепромиздат, 1952,- С. 551.

7. Попов ПС., Осик Н.С. Соединения, сопутствующие

жиру и белку в семенах поде олнечника и других масличных культур //Вопр. биохимии масличных культур в связи с задачами селекции. -Краснодар, 1981. - С. 43-59.

8. Schah idi F. Natural Antioxidants // Chemistri, Health Effects and Applications. - AOCS Press, Champaign, Illinois, USA,

1997.

9. Семенова Л.И., Кузнецов Д.И. Определение состава токоферолов фотоденситометрическим способом // Масложир. пром-сть. - 1984. - № 5. - С. 17-18.

10. Енкен В.Б. Соя. - М.: Гос. изд-во с.-х. лит-ры, 1959. -

С. 335.

11. Попов П.С. Методические указания по определению биохимических показателей качества масла и семян масличных культур. - Краснодар: ВНИИМК, 1986. - С. 37-41.

12. Лисицин А.Н., Григорьева В.Н., Алымова Т.Б., Прохорова Л.Т. Эффекты природных и синтетических антиоксидантов в растительных маслах // Масложир. пром-сть. - 2005. - № 6. -С. 4—7.

Лаборатория биохимии

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступила 28.09.07 г.

633.854.78.002.3:547.96

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ЛИПОПРОТЕННОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА И ПШЕНИЦЫ

А.Н. БЕРДИНА, Н.В. ИЛЬЧИШИНА, Н.С. БЕЗВЕРХАЯ

Кубанский государственный технологический университет

Был изучен аминокислотный состав липопротеи-нов подсолнечника новой селекции. Объектами исследования служили семена гибридов Авангард, Юпитер и сортов Бородинский, Фаворит, Флагман, выращенные на опытных полях ВНИИМК в 2006-2007 гг.

Помимо основной группы белков (запасных белков) в семенах содержатся белки протоплазмы, входящие в состав различных структурных элементов клетки. Это каталитические (ферментные) белки органоидов - митохондрий, пластид, рибосом, а также всей

системы биомембран клетки. Запасные белки и белки протоплазмы гетерогенны по компонентному составу и содержанию аминокислот. В совокупности аминокислоты протоплазмы представляют собой эталон белка, сбалансированного для данного живого организма [1, 2]. В противоположность протоплазменным, запасные белки состоят из сравнительно небольшого числа видов аминокислот, как правило, они не сбалансированы по содержанию незаменимых аминокислот.

Липопротеины получали из обезжиренных на холоду гексаном семян подсолнечника путем двукратной обработки трисглицинатным буфером, содержащим детергент - додецилсульфат натрия, который очень

мягко воздействует на структурные компоненты клетки, сохраняя структуру липопротеинов Детергент способен связываться с белками биомембран гидрофобными связями и одновременно гидрофильными полярными группами с молекулами воды. Взаимодействуя с молекулами белков в структуре липопротеинов, молекулы детергента упрощенно моделируют взаимодействие полярных липидов с белками.

Аминокислотный состав липопротеинов, полученных из исследуемых семян подсолнечника, определяли капельным электрофорезом на анализаторе Капе ль-103 Р, основанным на разделении анионных форм М-фенилтиокарбамилпроизводных аминокислот под действием электрического поля по их различной электрофоретической подвижности. Для идентификации и количественного определения анализируемых компонентов регистрировали ультрафиолетовое поглощение при длине волны 254 нм.

Статистическую обработку экспериментальных данных вели согласно [3].

Таблица 1

Аминокислота

Аргинин Лизин Тирозин Фенилаланин Гистидин Лейцин Метионин Валин Пролин Треонин Триптофан Серии Аланин Глицин Цистеин

Аспарагиновая к-та Глютамин

Содержание, %

Юпитер Бородинский

6,68 7,07

0,09 0,16

Фаворит

0,71

8.73 7,13 6,63 3,35 6,34 11,93 0,61 3,68 11,00 9,16

1.73 1,83

20,40

0,43

11,08

6,55

6,14

3,09

5,95

10,78

0,63

3,44

10,18

8,67

0,06

1,57

24,19

10,60

1,81

6,99

8,06

9,55

3,52

8,67

15,62

0,19

4,33

9,14

12,17

9,35

- глобулинов семян подсолнечника на стадиях интенсивного роста и физиологической зрелости установлено, что фракция, в которую входят запасные белки, характеризуется относительным постоянством содержания большинства аминокислот [5, 8]. С началом интенсивного синтеза и отложения запасных белков количество незаменимых аминокислот снижается, но существенно увеличивается содержание аспарагиновой и глутаминовой кислот [3, 5, 8]. Как известно, аспарагин и глутамин представляют собой амиды двух аминокислот, которые служат источником азота и строительными блоками белков [9].

В белках липопротеинов всегда больше глутаминовой, аспарагиновой кислот и аргинина, чем в составе запасных белков подсолнечника, но меньше метионина, гистидина и тирозина [4]. Содержание гидрофобной аминокислоты - аланина в составе запасных белков семян в два раза больше [2], чем в липопротеинах. По данным [5], аминокислотный состав высокоолеинового подсолнечника сорта Первенец мало отличается от аминокислотного состава высокобелкового сорта Лакомка [2] по содержанию аминокислот лейцина, лизина, аргинина, фенилаланина и пролина. В то же время содержание треонина и гистидина в семенах высокобелкового подсолнечника втрое выше, тогда как в белках высокоолеинового сорта Первенец содержание глютаминовой и аспарагиновой кислот в три раза бо ль-ше [2].

Таблица 2

Аминокислота

Полученные результаты (табл. 1) свидетельствуют, что незаменимая аминокислота треонин имеет наибольшую концентрацию среди всех незаменимых аминокислот у сорта Фаворит - 15,62%. Три незаменимые аминокислоты - лизин, фенилаланин и триптофан содержатся в незначительных количествах. Сопоставляя наши данные с результатами исследований [4], можно видеть, что аминокислотный состав липопротеинов отличается от аминокислотного состава запасных белков семян, что служит подтверждением различия их биохимической функции. В процессе созревания семян происходят изменения аминокислотного состава, которые, по мнению авторов [5,6], обусловлены неодновременным накоплением белков разных групп. Наибольшее количество аминокислот - лизина, лейцина, изолейцина, аланина и глицина содержится в водорастворимых протеинах на ранних стадиях развития семян [5, 7]. При исследовании солерастворимых белков

Содержание, %

Целинная-21 Ботаническая-3 Грекум-114

3,46 5,82 5,50

22,99 17,64 17,29

0,83 0,81 2,47

1,68 1,89 1,79

1,12 1,38 1,63

5,58 10,17 8,03

2,45 3,86 4,42

2,37 2,68 2,71

3,11 3,41 4,23

7,36 7,92 9,08

6,17 6,35 8,19

13,37 12,18 11,34

21,57 16,03 15,13

0,69 1,61 0,52

0,31 0,77 0,67

1,52 2,86 2,35

5,42 4,62 4,65

Аспарагиновая к-та

Глутаминовая к-та

Лизин

Аргинин

Г истидин

Серии

Треонин

Глицин

Аланин

Валин

Изолейцин

Лейцин

Пролин

Метионин

Цистеин

Тирозин

Фенилаланин

Аминокислотный состав липопротеинов (протео-липидов) клейковины пшеницы (табл. 2) - однодольного растения - отличается от аминокислотного состава липопротеинов подсолнечника [10]. По полученным нами данным, в липопротеинах подсолнечника преобладают полярные аминокислоты (47%) - тирозин, треонин, серии, глицин, цистеин, глютамин и гидрофобные аминокислоты (36%) - фенилаланин, лейцин, метионин, валин, пролин, триптофан и аланин. Клейковина пшеницы [10] также представлена поляр-

ными аминокислотами, составляющими до 52% аминокислотного состава, и «заряженными» аминокислотами - аргинином, лизином, гистидином, аспарагиновой и глутаминовой кислотами, доля которых равна 30%). В липопротеинах пшеницы отсутствуют такие аминокислоты, как триптофан и глютамин, тогда как в липопротеинах подсолнечника отсутствует изолейцин Содержание аспарагиновой кислоты в липопротеинах пшеницы практически в 5 раз больше, а аргинина почти в 6 раз меньше, чем в подсолнечнике. Содержание тирозина в алейроновых зернах семян подсолнечника колеблется от 1,55 до 3,18%) [2], что совпадает с его содержанием в липид-белковом комплексе пшеницы - 1,52-2,86%) [10]. В липопротеинах подсолнечника доля тирозина составляет 6,26%о, но только у сорта Флагман, у других сортов он не обнаруживается. Среди незаменимых аминокислот липопротеинов подсолнечника в наибольшем количестве присутствует треонин - 15,62%) (сорт Фаворит), а в наименьшем -лизин -0,08%о (гибрид Юпитер). Сравнение аминокислотного состава белковых компонентов семян сортов Первенец и Лакомка [2] с аминокислотным составом липопротеинов пшеницы [10] и исследованных нами липопротеинов подсолнечника показывает, что в первом случае триптофан не встречается, зато глютаминовая кислота присутствует в наибольшем количестве в липопротеинах пшеницы - 17,29-22,99%) и у подсолнечника сорта Первенец - 21,42%о.

Сравнение аминокислотного состава белков старых и новых сортов подсолнечника свидетельствует, что в процессе селекции он заметно изменился. Хотя содержание полярных аминокислот осталось приблизительно на одном уровне, содержание гидрофобных увеличилось на 10%о за счет уменьшения доли «заряженных» аминокислот: количество лизина снизилось

почти на 25%, а содержание метионина и аланина увеличилось в 3 раза.

Анализ аминокислотного состава липопротеинов подсолнечника и пшеницы свидетельствует о достаточной близости их каталитических белков, несмотря на принадлежность растений к разным генотипам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попов ПС., Осик Н.С. Соединения, сопутствующие жиру и белку в семенах подсолнечника и других масличных культур // Вопросы биохимии масличных культур в связи с задачами селекции. - Краснодар: ВНИИМК, 1981. - С. 43-59.

2. Степуро М.В. Влияние структурной модификации белков подсолнечника на биологическую ценность и функциональные свойства получаемых на их основе высокобелковых пищевых продуктов: Дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 2006. - 140 с.

3. Вознесенский КА. Статистические решения в технологических задачах. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1968. - 196 с.

4. Ильяшенко Т.Н. Биохимическая характеристика липопротеинов подсолнечника и их изменения при технологической переработке семян: Дис. ... канд. техн. наук. -Краснодар, 1990.

5. Лобанов В.Г., Шаззо АЮ., Щербаков В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.

6. Стародубцева АИ. Биохимические основы хранения масличных семян: Автореф. дис. ... канд. техн. наук - М., 1953. -22 с.

7. Беккерель П. Скрытая жизнь, ее природа и отношение к некоторым теориям современной биологии. -М.: Вестник знания, 1917.-249 с.

8. Кретович В.Л. Техническая биохимия. - М.: Высш. шк., 1973. -548 с.

9. Ленинджер А Основы биохимии: В 3 т. Т. 1. Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 367 с.

10. Дубцова Г.Н. Липид-белковые комплексы пшеницы, их формирование и роль в технологических процессах: Дис. ... д-ра техн. наук. - М., 1999. -430 с.

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступила 14.02.08 г.

633.854.78.002.3

БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕМЯН СОРТОВОГО И ГИБРИДНОГО ПОДСОЛНЕЧНИКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ХРАНЕНИЯ

В.Г. ЛОБАНОВ, Т.П. ФРАНЦЕВА, Н.В. ИЛЬЧИШИНА,

А.И. ГАМАНЧЕНКО

Кубанский государственный технологический университет

Для сохранения семенной массы подсолнечника в жизнеспособном состоянии необходимо предотвратить или свести к минимуму активность ферментов в этой сложной биологической среде, чтобы исключить преждевременную гибель семян.

В связи с этим исследование биохимических процессов, протекающих в семенах сортового и гибридного подсолнечника в послеуборочный период, установление причин их возможных отклонений, приводящих к развитию физиолого-биохимических нарушений в семенах, актуально и позволит усовершенствовать режимы хранения и избежать потерь семенной массы.

Изучению дыхательного газообмена семенной массы посвящено большое число работ [1,2]. С течением времени менялось представление о самом содержании процесса дыхания, о его границах и взаимоотношениях с общим обменом веществ, о связи его с основными биохимическими и физиологическими процессами и состояниями организмов. Согласно работам ВНИИЖ [3], интенсификацию дыхания семян подсолнечника при хранении принято увязывать с нарушением структурной целостности клеток. Следовательно, изучение изменений интенсивности дыхания и установление корреляции этих изменений с состоянием ферментных систем, участвующих в процессе дыхания, при оптимальных и экстремальных условиях хранения семенной массы современных сортов и гибридов подсолнечника позволит расширить существую-