Хромато-масс-спектрометрический анализ концентратов растительных белков

  • Ольга Леонидовна Мещерякова Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
  • Анна Евгеньевна Бугрова Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва
  • Алексей Сергеевич Кононихин Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Институт энер-гетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе РАН, Москва
  • Оксана Александровна Карташова Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
  • Ольга Сергеевна Корнеева Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж, Россия
  • Людмила Эдуардовна Глаголева Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
  • Владимир Иванович Корчагин Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
Ключевые слова: амарант, концентрат белка, хромато-масс-спектрометрия, белки, структура белка, электрофорез

Аннотация

Работа посвящена исследованию состава концентратов белка из зерна амаранта (Amaranthus hypochondriacus L.), сорт Воронежский. Концентраты белка амаранта получали щелочной экстракцией белков, нейтрализацией раствора с последующей ультрафильтрацией; путем отделения крахмальной фракции амилолитическими ферментами; щелочной экстракцией белков и осаждением их при рН 4.5. Подобраны условия экстракции белков с последующим хромато-масс-спетрометрическим анализом и их идентификацией. Показано, что белки из зерна амаранта более эффективно экстрагируются буфером с мочевиной при концентрации белка в растворе 1.7, 1.9 и 2.9 мг/см3 соответственно, тогда как буфер с детергентами более эффективен для экстракции низкомолекулярных белков при концентрациях белка в растворе 4.9, 2.9 и 9.0 мг/см3 соответственно. В результате ВЭЖХ-МС/МС анализа с последующей идентификацией и поиском по базе данных UNIPROT установлено, что основным белком зерна амаранта является 11S-глобулин, который выполняет роль запасного белка семян амаранта. В концентратах амаранта идентифицировано 14 уникальных белков, принадлежащих только A.hipochondriacus L., а также белков, которые не принадлежат данному виду, но достоверно идентифицируются. По результатам полуколичественного анализа пептидного профиля белковых концентратов зерна амаранта установлена высокая частота встречаемости основных белков 11S-глобулинов во всех образцах. Частота встречаемости других белков в образцах, полученных разными способами, значительно отличалась, что связано с особенностями выделения белка из зерна амаранта. Полученные результаты можно использовать для получения концентратов растительных белков с заданным белковым составом.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Ольга Леонидовна Мещерякова, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

доцент кафедры биохимии и биотехнологии ФГБОУ ВО ВГУИТ, Воронеж, Россия

Анна Евгеньевна Бугрова, Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва

старший научный сотрудник ИБХФ РАН, Москва, Россия

Алексей Сергеевич Кононихин, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Институт энер-гетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе РАН, Москва

ведущий научный сотрудник ИНЭПХФ им. В.Л. Тальрозе ФИЦ ХФ РАН, Москва, Россия

Оксана Александровна Карташова, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

экстерн ФГБОУ ВО ВГУИТ, Воронеж, Россия

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

заведующая кафедрой биохимии и биотехнологии ФГБОУ ВО ВГУИТ, Воронеж, Россия

Людмила Эдуардовна Глаголева, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

 профессор кафедры биохимии и биотехнологии ФГБОУ ВО ВГУИТ, Воронеж, Россия

Владимир Иванович Корчагин, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

профессор кафедры промышленной экологии и техносферной безопасности ФГБОУ ВО ВГУИТ, Воронеж, Россия

Литература

Kondaurov S.Y., Artemova I.I., Nikisheva M.I., Kruchinin M.M., Shajhutdinov A.Z., Zolotovskij B.P., Pilotnye ispytaniya processa adsorbcionnoj osushki i otbenzinivaniya prirodnogo gaza na rossijskih adsorbentah, Gazovaya promyshlennost', 2011; 12: 26-29.

Temerdashev Z.А., Rudenko A.V., Kolychev I.A., Kostina A.S., Effect of alumosilicate adsorbent regeneration conditions on the dehydration of methanol extracted from natural gas, Ecology and industry of Russia, 2020; 24(8): 17-21. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-8-17-21

Khaleel A., Methanol dehydration to dimethyl ether over highly porous xerogel alumina catalyst: Flow rate effect, Fuel Process. Technol., 2010; 91(11): 1505-1509. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2010.05.028

Catizzone E., Migliori M., Aloise A., Lamberti R., Giordano G., Hierarchical low Si/Al ratio ferrierite zeolite by sequential postsynthesis treatment: catalytic assessment in dehydration reaction of methanol, J. Chem., 2019; 2019: 1-9. https://doi.org/10.1155/2019/3084356

Rashidi H., Hamoule T., Reza Khosravi Nikou M., Shariati A., DME synthesis over MSU‒S catalyst through methanol dehydration reaction, IJOGST, 2013; 2 (4): 67-73. https://doi.org/10.22050/ijogst.2013.4797

Temerdashev Z.А., Kostina A.S., Rudenko A.V., Kolychev I.A., Vasil'ev A.M., Catalytic activity of alumina–modified silica gels in methanol conversion to dimethyl ether, Russian J. оf Appl. Chem., 2021; 94(5): 576-585. https://doi.org/10.1134/S1070427221050049

Macina D., Piwowarska Z., Tarach K., Góra-Marek K., Ryczkowski J., Chmielarz L., Mesoporous silica materials modified with alumina polycations as catalysts for the synthesis of dimethyl ether from methanol, Mater. Res. Bull., 2016; 74: 425-435. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2015.11.018

Gao S., Xu S., Wei Y., Qiao Q., Xu Z., Wu X., Zhang M., He Y., Xu S., Liu Z., Insight into the deactivation mode of methanol‒to‒olefins conversion over SAPO-34: coke, diffusion, and acidic site accessibility, J. Catal., 2018; 367: 306-314. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.09.010

Wei Y., de Jongh P.E., Bonati M.L., Law D.J., Sunley G.J., de Jong K.P., Enhanced catalytic performance of zeolite ZSM-5 for conversion of methanol to dimethyl ether by combining alkaline treatment and partial activation, Appl. Catal. A-Gen., 2015; 504: 211-219. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2014.12.027

Groen J.C., Moulijn J.A., Pérez-Ramírez J., Desilication: on the controlled generation of mesoporosity in MFI zeolites, J. Mater. Chem., 2006; 16(22): 2121-2131. https://doi.org/ 10.1039/B517510K

Fan Y., Bao X., Lin X., Shi G., Liu H., Acidity adjustment of HZSM‒5 zeolites by dealumination and realumination with steaming and citric acid treatments, J. Phys. Chem. B., 2006; 110(31): 15411-15416. https://doi.org/10.1021/jp0607566

Raoof F., Taghizadeh M., Eliassi A., Yaripour F., Effects of temperature and feed composition on catalytic dehydration of methanol to dimethyl ether over γ-alumina, Fuel, 2008; 87(13-14): 2967-2971. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2008.03.025

Xu M., Lunsford J.H., Goodman W.D., Bhattacharyya A., Synthesis of dimethyl ether (DME) from methanol over solid–acid catalysts, Appl. Catal. A-Gen., 1997; 149(2): 289-301. https://doi.org/10.1016/S0926-860X(96)00275-X

Temerdashev Z.А., Kostina A.S., Ryadno E.G., Vasil'ev A.M., Vasil'eva L.V., Kolychev I.A., Life cycle of silica gel adsorbents used in natural-gas purification, Protection of metals and physical chemistry of surfaces, 2022; 58(4): 696-701. https://doi.org/10.1134/S2070205122040232

Bateni H., Able C., Development of heterogeneous catalysts for dehydration of methanol to dimethyl ether: a review, Catal. Ind., 2019; 11(1): 7-33. https://doi.org/10.1134/S2070050419010045

Chukin G.D. Himiya poverhnosti i stroenie dispersnogo kremnezyoma. M., Paladin, Printa Publ., 2008, 172 p. (In Russ.)

Bellami L. Infrakrasnye spektry slozhnyh molekul. M., Izdatel'stvo inostrannoj literatury, 1963, 590 p. (In Russ.)

Опубликован
2024-02-12
Как цитировать
Мещерякова, О. Л., Бугрова, А. Е., Кононихин, А. С., Карташова, О. А., Корнеева, О. С., Глаголева, Л. Э., & Корчагин, В. И. (2024). Хромато-масс-спектрометрический анализ концентратов растительных белков. Сорбционные и хроматографические процессы, 23(6), 1017-1023. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/11862