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
| Аминокислоты | Пшеница | Ячмень | Овес | Кукуруза | Просо | Сорго | Рис | Рожь |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Лизин | 3,9 | 4,5 | 8,2 | 5,1 | 6,5 | 4,4 | 7,5 | 4,2 |
| Гистидин | 3,4 | 2,0 | 2,9 | 2,8 | 2,6 | 2,9 | 2,6 | 3,9 |
| Аргинин | 5,9 | 5,9 | 5,3 | 8,1 | 9,1 | 9,9 | 6,8 | 6,3 |
| Аспарагиновая к-та | 5,9 | 9,0 | 12,2 | 8,5 | 4,6 | 15,8 | 10,6 | 6,8 |
| Треонин | 2,4 | 4,7 | 5,6 | 4,6 | 4,6 | 4,9 | 6,1 | 7,7 |
| Серин | 4,6 | 4,4 | 6,6 | 6,1 | 4,5 | 6,2 | 5,8 | 3,8 |
| Глютаминовая к-та | 19,5 | 12,1 | 13,7 | 13,5 | 21,2 | 16,4 | 10,3 | 15,1 |
| Пролин | 10,0 | 5,6 | 6,1 | 7,3 | 4,9 | 6,1 | 7,2 | 4,2 |
| Глицин | 3,2 | 5,4 | 6,7 | 6,2 | 6,3 | 9,9 | 6,7 | 6,9 |
| Алании | 3,4 | 5,3 | 8,0 | 8,1 | 6,9 | 7,4 | 6,7 | 5,7 |
| Цистин | 3,7 | 3,9 | 1,4 | 2,0 | 2,4 | 2,9 | 1,5 | - |
| Валин | 5,7 | 6,1 | 6,6 | 7,5 | 5,1 | 8,9 | 7,5 | 2,7 |
| Метионин | 1,8 | 2,0 | 2,4 | 1,5 | 1,7 | 2,9 | 2,6 | 3,3 |
| Изолейцин | 3,6 | 3,7 | 4,8 | 5,3 | 3,1 | 3,1 | 6,0 | - |
| Лейцин | 6,7 | 6,6 | 8,6 | 9,3 | 6,0 | 6,8 | 8,8 | - |
| Тирозин | 3,9 | 4,0 | 3,1 | 2,7 | 3,1 | 3,8 | 4,1 | 5,7 |
| Фенилаланин | 3,8 | 3,7 | 7,3 | 4,4 | 3,3 | 4,1 | 5,8 | 7,8 |
| Триптофан | 1,6 | 1,8 | 1,7 | 2,0 | 1,5 | 2,9 | 2,0 | 1,6 |
Много метионина в альбуминах ржи, сорго, риса, изолейцина – в альбуминах овса, кукурузы, риса, а триптофана – в альбуминах пшеницы, кукурузы, сорго, риса. Количество треонина, часто дефицитной для злаков аминокислоты, высокое (4,7-7,7%) в альбуминах ячменя, ржи и овса и самое низкое (2,4%) в альбуминах пшеницы.
Глобулины зерна злаковых культур, как и альбумины, характеризуются относительно высоким содержанием лизина (табл. 27.5). Однако, у пшеницы, проса, сорго, риса и овса глобулиновая фракция беднее лизином, чем альбуминовая у тех же самых видов зерна. Общие глобулины бобовых, в частности сои, содержат до 6% лизина; белок сои 7S имеет дефицит метионина. Для глобулинов всех культур характерно высокое содержание аргинина: у кукурузы – 12,5%, проса – 13,3%, риса – 16,6%. Вместе с тем в глобулинах значительно ниже, чем в альбуминах, уровень триптофана и метионина. Из заменимых аминокислот по высокому содержанию можно выделить аспарагиновую и глютаминовую кислоты, по низкому – пролин.
Таблица 27.5 – Аминокислотный состав суммарных глобулинов зерна, г в 100 г белка
| Аминокислоты | Пшеница | Ячмень | Овес | Куку- руза | Просо | Сорго | Рис | Глобулины сои | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| общий | 7S | 11S | ||||||||
| Лизин | 3,0 | 4,7 | 5,5 | 6,0 | 4,4 | 3,1 | 2,8 | 6,0 | 7,0 | 4,2 |
| Гистидин | 5,2 | 2,5 | 2,9 | 3,0 | 2,6 | 1,9 | 1,9 | 2,4 | 1,7 | 2,3 |
| Аргинин | 8,2 | 10,6 | 9,7 | 12,5 | 13,3 | 6,7 | 16,9 | 7,8 | 8,8 | 7,0 |
| Аспарагиновая к-та | 7,1 | 10,9 | 8,8 | 7,7 | 7,4 | 8,4 | 5,6 | 12,6 | 14,1 | 12,2 |
| Треонин | 2,0 | 5,1 | 3,6 | 3,3 | 3,2 | 3,9 | 2,6 | 3,6 | 2,8 | 4,5 |
| Серин | 6,7 | 6,2 | 4,9 | 5,6 | 5,9 | 6,5 | 6,4 | 5,7 | 6,8 | 6,5 |
| Глютаминовая к-та | 11,6 | 14,0 | 20,2 | 16,8 | 20,3 | 14,9 | 18,2 | 22,4 | 20,5 | 21,8 |
| Пролин | 2,2 | 4,2 | 5,4 | 3,8 | 4,6 | 5,4 | 6,5 | 5,4 | 4,3 | 4,9 |
| Глицин | 9,0 | 5,5 | 5,4 | 5,5 | 5,4 | 6,1 | 6,7 | 4,1 | 2,9 | 3,6 |
| Аланин | 3,3 | 4,8 | 5,7 | 5,8 | 6,7 | 6,0 | 4,9 | 3,9 | 3,7 | 3,4 |
| Цистин | 1,9 | 2,3 | 1,3 | 1,2 | 4,1 | 1,5 | 3,8 | 1,2 | 0,3 | 1,4 |
| Валин | 4,6 | 6,3 | 4,9 | 5,7 | 5,0 | 5,4 | 5,6 | 4,7 | 5,1 | 4,3 |
| Метионин | 1,1 | 1,1 | 1,8 | 1,2 | 0,7 | 2,7 | 1,9 | 1,2 | 0,3 | 1,3 |
| Изолейцин | 3,7 | 3,3 | 4,3 | 3,0 | 2,7 | 3,4 | 2,9 | 4,8 | 6,4 | 5,1 |
| Лейцин | 11,5 | 6,5 | 6,8 | 5,9 | 5,2 | 5,9 | 6,4 | 7,9 | 10,3 | 6,3 |
| Тирозин | 3,2 | 3,1 | 2,4 | 3,1 | 3,0 | 4,8 | 2,9 | 3,8 | 3,6 | 3,9 |
| Фенилаланин | 3,5 | 4,5 | 5,9 | 4,6 | 3,3 | 5,0 | 3,6 | 5,5 | 7,4 | 4,9 |
| Триптофан | 1,2 | 1,1 | 0,9 | 0,8 | 0,5 | 1,3 | 1,3 | 0,3 | 1,4 | |
В пределах вида отмечается довольно высокая стабильность аминокислотного состава суммарных фракций. Фракции альбуминов и глобулинов представляют собой гетерогенные комплексы белков. В альбуминах пшеницы с помощью электрофореза на полиакриламидном геле обнаружено 15-17 различных белковых субъединиц, на крахмальном геле – 21 субъединица. Многокомпонентность альбуминов и глобу-
линов установлена для пшеницы. Как уже упоминалось, альбумины и глобулины, представляющие собой белки-ферменты, амилазы, протеазы, липазы, нуклеазы, присутствуют в очень малых количествах, активизируются они в процессе развития и жизнедеятельности зерновки. Среди других энзимов, встречающихся в значительных количествах, следует отметить фитазы алейронового слоя и пептидные гидролазы.
Проламины. Название «проламины» обусловлено высоким содержанием пролина и амидов глютаминовой и аспарагиновой кислот, глютамина и аспарагина соответственно. Это является характерным признаком спиртовой фракции для всех видов зерна. Однако для каждого вида проламины называют еще по латинскому названию растений. Наприимер, латинское название кукурузы – Zea mays, ее проламин называют зейн, ячмень – Hordeum, проламин ячменя – гордеин и т.д. Характерной особенностью проламинов является низкое содержание лизина. В зеине и паницине обнаруживаются лишь следы лизина (табл. 27.6). Очень мало его в проламинах сорго, пшеницы и ржи. Авенин овса имеет довольно высокий для проламинов уровень лизина (3,3%). Бедность лизином проламинов и высокий уровень этой фракции в суммарном белке являются основной причиной несбалансированности зерна большинства злаковых культур по лизину. Помимо недостатка лизина, проламины также бедны аргинином, гистидином, треонином и триптофаном. Триптофан практически отсутствует в зеине кукурузы и кафирине сорго. Вместе с тем паницин является относительно богатым источником триптофана. Наблюдаются весьма различные показатели по серусодержащим аминокислотам. Например, глиадин пшеницы содержит 1,9% цистина, секалин – 2%, авенин – 4,4%. А в кафирине сорго – лишь следы цистина, мало его в паницине и проламинах риса оризине. Подобное различие по метионину наблюдается в проламинах разных видов злаков. Большинство проламинов отличается высоким уровнем лейцина. Это относится прежде всего к зеину, кафирину и оризину, имеющим соответственно 18,6; 18,1 и 16,9% лейцина. Секалин, гордеин и паницин содержат сравнительно мало лейцина.
За исключением паницина, в проламинах остальных злаков присутствует очень много глютаминовой кислоты и пролина. На их долю приходится 60% всех аминокислот в глиадине, 50% в секалине и 47% в авенине. Почти вся глютаминовая и аспарагиновая кислоты присутствуют в глиадине пшеницы в виде амидов этих кислот – глютамина и аспарагина. По этой причине проламины не являются кислыми белками. По-видимому, проламины довольно устойчивая к распаду в рубце фракция. Если это так, то в кишечник попадает нераспавшийся проламин низкой биологической ценности по лизину.
