Альбумины и глобулины. Пуротионин
Растворимые в воде и солевых растворах белковые вещества пшеничной муки изучены до сих пор еще очень мало. Количество их составляет от 15 до 20% общего содержания белков, однако колеблется в значительной степени в зависимости от условий экстракции и применяемого растворителя.
Получаемая классическим методом Осборна фракция альбумина пшеницы представляет собой многокомпонентную смесь, включающую даже некоторое количество глиадина, переходящего частично в водный раствор. При разделении растворимых в воде белков методом электрофореза в растворе или на бумаге было обнаружено присутствие не менее чем четырех компонентов, а по некоторым данным число их достигает 7—11. Молекулярная масса одного из этих компонентов лежит в пределах 21 000—28 000. Интересно отметить, что даже очищенные методом препаративного электрофореза альбумины содержали в каждой изолированной фракции от 9 до 11% углевода, который был идентифицирован как полисахарид, содержащий глюкозу, ксилозу и арабинозу, и, по-видимому, входил в комплекс с молекулами белка. Проводимые в последнее время исследования показали присутствие в водных вытяжках пшеничной муки гликопротеинов, углеводными компонентами которых являются ара-биноксилан и галактоарабан. Было установлено, что именно эти гликопротеины способны формировать прочный студень под действием различных окислителей. Несомненно, что дальнейшее изучение этих вопросов позволит получить важные сведения о природе воздействия некоторых окислителей на свойства теста.
Глобулины пшеницы, составляющие от 5 до 10% общего количества белков, находятся в наибольшем количестве в зародыше. По-видимому, переходящие в солевой раствор белковые вещества также являются неодинаковыми по своей молекулярной массе и свойствам. Методом электрофореза их можно разделить, по крайней мере, на два компонента. По своему аминокислотному составу глобулины отличаются от клейковинных белков более высоким содержанием лизина.
В экстрактах, полученных при обработке пшеничной муки петролейным эфиром, был обнаружен своеобразный белок, способный кристаллизоваться и образовывать соли с хлористоводородной кислотой. Особенностью этого вещества, названного пуротионином, является его способность ингибировать дрожжевое брожение и размножение дрожжевых клеток; именно это свойство, обнаруженное у вытяжек из муки уже очень давно, и послужило толчком для более подробного его изучения. Выделенный из муки пуротионин представляет собой липопротеин, липидная фракция которого может быть удалена путем гидролиза соляной кислотой.
Недавно было проведено обстоятельное исследование препарата пуротионина, выделенного из пшеничной муки экстракцией петролейным эфиром. Этот препарат, выход которого составлял около 0,03% веса муки, электрофорезом на крахмальном геле и хроматографированием на колонке с Сефадекс Г-75, был разделен на две фракции, А и В, довольно значительно различающиеся по своему аминокислотному составу (табл. 16). Очень высокое содержание цистина, отмечавшееся и в более ранних исследованиях, характеризует фракцию В, так же как и необычно высокое содержание аргинина, придающее белку основной характер.
Дальнейшие исследования показали, что пуротионин, по-видимому, по всем своим свойствам идентичен фракции глобулина, извлекаемого из муки раствором поваренной соли, и представляет собой наиболее быстро передвигающуюся при электрофорезе фракцию белков пшеничной муки. Молекулярная масса пуротионина близка к 10000, что подтверждается более ранними данными. Несомненно, что при дальнейших исследованиях пуротионина могут быть получены важные данные о естественных ингибиторах брожения теста.
Представляет значительный интерес еще очень мало изученный растворимый в воде белковый комплекс, содержащий медь. Этот комплекс, обнаруженный в водных вытяжках некоторых сортов твердой и мягкой пшеницы, имеет красно-коричневый цвет и обусловливает появление у макаронных изделий темного оттенка, снижающего их товарный вид. Это соединение может быть выделено на колонке с карбоксиметилцеллюлозой в виде четко отграниченной полосы красно-коричневого цвета; элюирование производится при помощи солевого раствора концентрации 0,65—0,70 М. Общее содержание белка в изолированном хроматографически препарате составляло 66,7%, аминокислотный состав его, приведенный ниже, характеризует этот белок как основной, содержащий значительное количество лизина, гистидина и аргинина.
Содержание меди в концентрированном экстракте коричневого пигмента приведено ниже, в сопоставлении с аналогичными экстрактами пшениц, лишенных пигмента. Исследование спектра поглощения раствора пигмента в сопоставлении с растворами продуктов реакции Майара (сумма веществ, образующихся при нагревании арабинозы с глицином) и с продуктами окисления тирозина с дифенолоксидазой показало наличие у него характерного максимума в области длины волны 400 нм и второй максимум в области 280 нм; последний является типичным для растворов белковых веществ. Таким образом, этот белковый комплекс, содержащий медь, не стоит в связи ни с продуктами реакции меланоидинообразования, ни с продуктами ферментативного окисления. Вероятно, он может присутствовать и в зерне других сортов пшениц хлебопекарного назначения и в какой-то степени влиять на цвет выпекаемого продукта. Во всяком случае необходимо провести дальнейшие исследования в этом направлении.