Анализ аминокислотного состава и структуры изолятов белка амаранта при различных условиях его выделения

  • Ольга Леонидовна Мещерякова Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия,
  • Людмила Ивановна Василенко Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия
  • Александр Сергеевич Губин Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия,
  • Татьяна Васильевна Свиридова Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия
  • Ольга Сергеевна Корнеева Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия
Ключевые слова: амарант, изолят белка, капиллярный электрофорез, электрофорез в ПААГ, ИК-Фурье-спектроскопия.

Аннотация

Работа посвящена исследованию белков амаранта (Amaranthus hypochondriacus L.) как перспективной культуры для получения полноценного растительного белка. Определены условия максимального выхода белка из муки семян амаранта при щелочной экстракции и осаждении при различных значениях рН. Установлены молекулярные массы, аминокислотный состав и функциональные группы изолятов белка. Содержание альбуминов, глобулинов, проламинов и глютелинов в белке составило 3.5; 3.7; 0.8 и 5.7 г на 100 г муки семян амаранта соответственно. Показано, что последовательная экстракция белка водой и 0.1 М раствором NaCl при рН экстракции 12.0 с дальнейшим его осаждением из экстракта при рН 4.0 позволяет достичь максимального выхода белка из обезжиренной муки амаранта и получить белковый изолят с массовой долей белка 90 %. Выход белка составил 53.77% и 20.52% при водной и солевой экстракции соответственно. В полученных изолятах установлено наличие белков с молекулярными массами менее 15.4 кДа, 18-20 кДа, 20-36 кДа и 36-38 кДа, 41-45 кДа и 54 кДа, характерных для альбуминов, глобулинов (7S- и 11S-глобулины) и глютелинов. Содержание проламинов в изоляте белка исключалось за счет их гидрофобности. Методом капиллярного электрофореза определено, что основными аминокислотами белка семян амаранта являются аргинин, лизин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, пролин, лейцин. В изолятах белка амаранта наблюдалось снижение количества метионина и цистеина на 95 и 86% соответственно на 100 г продукта и увеличение количества остальных аминокислот. С использованием ИК-Фурье-спектроскопии установлено, что в изолятах белка существенно выражены колебания метильных и метиленовых групп, что сопровождается уменьшением растворимости полученных образцов. Эти данные не снижают биологической ценности белка и служат основанием для дальнейшего исследования функционально-технологических свойств растительного белка с целью его практического применения.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ольга Леонидовна Мещерякова, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия,

 доцент кафедры биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

Людмила Ивановна Василенко, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

 доцент кафедры биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

Александр Сергеевич Губин, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия,

доцент кафедры технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

Татьяна Васильевна Свиридова, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

доцент кафедры биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

Ольга Сергеевна Корнеева, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

заведующая кафедрой биохимии и биотехнологии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия

Литература

Kudinov P.I., Shchekoldina T.V., Slizkaya A.S., Current state and structure of world resources of vegetable protein. Izvestiya vuzov. Food technology. 2012; 4: 124-130. (In Russ.)

Kompantsev D.V., Popov I.M., Privalov E.F., Stepanova A.V. Protein isolates from vegetable raw materials: a re-view of the current state and analysis of the prospects for the development of technology for obtaining protein isolates from vegetable raw materials, Modern problems of science and education. 2016; 1. https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24132.

Ferreira T.A., Gómez-Áreas J.A., Calcium bioavailability of raw and extruded amaranth grains. Cienc. Tecnol. Ali-ment. 2010; 30; 532-538. https://doi.org/10.1590/S0101-20612010000200037

Repo-Carrasco-Valencia R., Hell-strom J.K., Pihlava J.M., Mattila P.H., Flavonoids and other phenolic compounds in andean indigenous grains: Quinoa (Cheno-podium quinoa), kaniwa (Chenopodiumpallidicaule) and kiwicha (Amaranthuscaudatus). Food Chem. 2010; 120 (1): 128-133. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.09.087

Aguilar E.G., Peiretti E.G., Uñates M.A., Marchevsky E.J., Escudero N.L., Camiña J.M. Amaranth seed varieties: A chemometric approach. Food Measure. 2013; 7: 199-206. https://doi.org/10.1007/s11694-013-9156-1

Shmalko N.A., Roslyakov Yu.F. Amaranth in the food industry. Krasnodar: Enlightenment-South, 2011. 400 p.

Grobelnik-Mlakar S., Turinek M., Jakop M., Bavec M., Bavec F. Nutrition value and use of grain amaranth: potential future application in bread making. Agricultura. 2009; 6: 43-53.

Awasthi C.P., Kumar A., Singh N., Thakur R. Biochemical composition of grain amaranth genotypes of himachalpradesh. Indian. J. Agric. Biochem. 2011; 24: 141-144.

Aceituno-Medina M., Lopez-Rubio A., Mendoza S., Lagaron J.M. Develop-ment of novel ultrathin structures based in amaranth (Amaranthushypochondriacus) protein isolate through electrospinning. Food Hydrocolloids. 2013; 31(2): 289-298.

Lado M.B., Burini J., Rinaldi G., Añón M.C., Tironi V.A., Effects of the Die-tary Addition of Amaranth (Amaranthus-mantegazzianus). Protein Isolate on Anti-oxidant Status, Lipid Profiles and Blood Pressure of Rats. Plant Food Hum. Nutr. 2015; 70 (4); 371-379.

Stepanov K.V., Pirogov A.V., Dikunets M.A., Shpigun O.A. Obtaining amino acid phenylthiohydantoins for quantitative analysis of the amino acid composition of proteins by capillary electrophoresis. Mess. Moscow University. Ser. 2. Chemistry. 2005; 46(6): 395-399. (In Russ.)

Srivastava R, Roy B. Proteomic analysis of different extracts from amaranth (Amaranthus tricolor) grains. Asian J Pharm Clin Res. 2013; 6: 37-39.

Derkanosova N.M., Stakhurlova A.A., Pshenichnaya I.A., Ponomareva I.N., Peregonchaya O.V., Sokolova S.A. Amaranth as a bread enriching ingredient. Foods and Raw Materials. 2020; 8(2): 223-231.

Опубликован
2023-01-17
Как цитировать
Мещерякова, О. Л., Василенко, Л. И., Губин, А. С., Свиридова, Т. В., & Корнеева, О. С. (2023). Анализ аминокислотного состава и структуры изолятов белка амаранта при различных условиях его выделения. Сорбционные и хроматографические процессы, 22(6), 841-848. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2022.22/10890