Основы питания и кормления сельскохозяйственных животных

Американский ученый Т.Б. Осборн разработал методику экстракции зерновых белков и в 1907 г. предложил их классификацию по принципу растворимости. При последовательной обработке муки зерна: водой, разбавленным 5–10%-ным раствором NaCl, 70%-ным водным спиртом и 0,1-0,2%-ным раствором NaOH, им были экстрагированы белковые фракции, названные, соответственно, альбуминами, глобулинами, проламинами и глютелинами. Эта техника принципиально не изменилась до наших дней, и невозможно перечислить огромное количество работ по фракционированию различных видов растительных объектов, выполненных осборновским методом, ставшим классическим.

Таблица 27.2 – Содержание незаменимых аминокислот в зерне злаковых и бобовых культур, г/100 г белка

В настоящее время имеются и другие классификации белков: по степени электрофоретической подвижности, по расположению в клеточной структуре эндосперма, по функциональной характеристике и другим свойствам, все они, дополняя друг друга, расширяют наши познания о белках.

Альбумины и глобулины представлены в основном ферментами и структурными белками. Значительная часть этих белков локализована в зародыше и алейроновом слое. Они входят в состав мембран субклеточных органоидов зерна, образуют белки рибосом, митохондрий, эндоплазматического ретикулума. В сложных белках (нуклеопротеины, липопротеины, фосфопротеины и др.) белковая часть представлена альбуминами и глобулинами.

Проламины и глютелины относятся к запасным белкам, локализованы в эндосперме и не обладают ферментативной активностью. Они составляют наибольшую часть белков (до 80%). У бобовых запасные белки представлены главным образом солерастворимой фракцией (гло-

булинами). Высокое содержание проламинов характерно для зерна, сорго, кукурузы, твердой и мягкой пшеницы (табл. 27.3).

Таблица 27.3 – Содержание белковых фракций в зерне злаковых и бобовых культур (азот фракций в %% от общего азота)

Наибольшей по величине фракцией в суммарном белке этих культур являются глютелины. Особенно высок уровень глютелинов в зерне пшеницы, ячменя, кукурузы, овса и сорго. Большинство злаковых культур мало содержат ценных по аминокислотному составу легкорастворимых белковых фракций – альбуминов и глобулинов, за исключением ржи и овса. На долю альбуминов ржи приходится 34,4% всего азотсодержащего комплекса. Высокое содержание глобулинов характерно для белков зерна овса и пшеницы.

Белки бобовых культур, в частности сои и гороха, представлены, главным образом, водорастворимой и солерастворимой фракциями. Ультрацентрифугированием установлено наличие в суммарном белке сои четырех глобулиновых компонентов 2S, 7S, 11S и 15S, причем компоненты 7S и 11S составляют около 70% всего белка, их молекулярная масса около 180-210 и 350 килодальтон соответственно.

Процентное соотношение белковых фракций, приведенное в таблице 27.3, в целом отражает характер белковой картины для каждого вида зерна. Тем не менее, эти величины не следует рассматривать как строго постоянные. На фракционный состав могут оказывать влияние сорт, агротехнические условия, климат и место выращивания.

Белковые фракции не являются гомогенными белками. Каждая из них (альбумины, глобулины и проламины) представляет собой сложную смесь отдельных белков, сходных по физико-химическим свойствам. Глютелины же являются белковыми полимерами, состоящими из субъединиц, связанных друг с другом посредством межмолекулярных дисульфидных мостиков. Поэтому каждую фракцию следует рассматривать как суммарный, многокомпонентный белковый комплекс.

Склеропротеины, которые называют также белками стромы или белками остатка, в значительном количестве содержатся в оболочках, периферических слоях зерна. Белки, входящие в этот класс, весьма прочно соединены с лигнино-полисахаридными комплексами и выпол-

няют, по-видимому, механические функции. Они малодоступны для пищеварения. В эту фракцию, кроме того, входят нуклеопротеиды, не извлекаемые теми растворителями, которые используются для экстрагирования белков. Значительное количество склеропротеинов обнаруживается у ячменя и нешлифованного риса вследствие большой доли у них грубых оболочек, приходящихся на зерновку.

Небелковые азотсодержащие вещества. Помимо белков, в зерне содержится некоторое количество небелкового азота от 0,1 до 0,5% массы зерна. Сюда входит большая группа азотсодержащих веществ – свободные аминокислоты, пептиды с короткой цепочкой, пуриновые и пиримидииовые основания, нуклеотиды, нитраты и др. Количество этой фракции в зерне весьма вариабельно, в недозрелых щуплых семенах оно всегда выше. При прорастании семян резко возрастает фонд небелкового азота, в том числе свободных аминокислот.

27.3.1. Аминокислотный состав белковых фракций

Альбумины и глобулины. По аминокислотному составу суммарные альбумины разных культур имеют как сходства, так и различия (табл. 27.4). В целом для всех альбуминов характерно высокое содержание важнейших незаменимых аминокислот, в частности лизина, треонина, метионина, изолейцина и триптофана, а из заменимых аминокислот – глютаминовой и аспарагиновой кислот. Наиболее высоким содержанием лизина выделяются суммарные альбумины овса, риса и проса, более низким – пшеницы, ячменя, сорго и ржи.

Таблица 27.4 – Аминокислотный состав суммарных альбуминов зерна, г на 100 г белка