Синтез белков при созревании риса
Биохимические процессы, протекающие при созревания зерновки риса, неоднократно исследовали. Имеющиеся данные обобщены в монографиях, В соответствии с закономерностями, установленными для других злаков, азотистые вещества в зерновке риса накапливаются особенно интенсивно на первых стадиях развития, и к десятому дню после цветения в зерновке содержится почти половина всего общего азота и около 40% белкового. Наряду с этим происходит изменение соотношения отдельных фракций белка. К полной спелости зерновки количество альбуминов уменьшается, а содержание основных запасных белков риса (проламинов и оризенинов) значительно повышается.
При исследовании синтеза белка в зерновке риса большое внимание было уделено структурным элементам клеток эндосперма. Присутствие в зерновке белковых тел, аналогичных обнаруженным в пшенице, было показано в работах. В субалейроновом слое зерновки риса найдено два типа белковых тел: одни локализованы в вакуолях клеток, другие расположены непосредственно в цитоплазме, имеют округлую форму и ограничены двойной липопротеиновой мембраной. Формирование цитоплазматических и вакуолярных белковых тел начинается одновременно на седьмой-восьмой день после цветения и совпадает с началом накопления запасных белков в эндосперме зерновки. Наиболее богаты белковыми телами субалейроновый слой и периферические слои крахмалистой паренхимы эндосперма, причем преобладает цитоплазматический тип их строения. Эти тела могут быть выделены из эндосперма и фракционированы в градиенте плотности сахарозы 35, 45, 55 и 65%-ной концентрации на четыре препарата. Химический состав их представлен, в таблице 143. Преобладающими компонентами белковых тел являются белки, составляющие больше половины препаратов, и связанные липиды. Состав последних, находящихся в основном в липопротеиновых мембранах белковых тел, приведен в таблице 144. Основными компонентами их являются триглицериды и свободные жирные кислоты. Результаты изучения фракционного состава белков цитоплазматических белковых тел показывают, что преобладающим белком является оризенин, составляющий до 70% общего содержания белка. По мере увеличения плотности белковых тел возрастает и количество этого белка. Электрофоретические спектры цитоплазматических белковых тел беднее по сравнению с суммарными белками эндосперма, Последние образуют 13 зон, тогда как белки, извлеченные из цитоплазматических белковых тел, — только десять. Кроме суммарных белков эндосперма и цитоплазматических белковых тел, были изучены и препараты оризенинов, извлеченных из крахмалистой паренхимы эндосперма зерновки. В кислом геле с 2М раствором мочевины при pH 4,0 оризенины разделились па 13 зон, из которых шесть являются основными, семь — минорными.
Изучение аминокислотного состава препаратов цитоплазматических белковых тел показало, что он отражает разницу в содержании отдельных белковых фракций; присутствующих в препаратах. Сопоставление же аминокислотного состава этих препаратов и оризенина, выделенного из крахмалистой части эндосперма, показало, что они близки между собой. Следовательно, цитоплазматические белковые тела аккумулируют важнейший запасной белок зерновки риса — оризенин. Однако наряду с этим белковые тела обнаруживают активность не только кислых протеаз, но и фосфатазы, липазы и амилазы.
Ерназаров н Заиров исследовали аминокислотный состав суммарных белков риса в процессе созревания зерновки, причем они отметили определенные сортовые различия. Наиболее изменчивыми по содержанию оказались свободные аминокислоты зерна. Общей для изученных сортов (Кубань 3 и Дубовский 129) была закономерность в возрастании количества свободных аминокислот до фазы молочной спелости и постепенное снижение величины этого показателя по мере дальнейшего созревания зерна. Ho по отношению отдельных свободных аминокислот эти сорта резко отличаются друг от друга. В последнем сорте преобладают триптофан, аргинин, аспарагиновая кислота и аланин, в сорте же Кубань 3 преобладают аланин и триптофан. Переход к фазе молочной спелости для зерна сорта Дубовский 129 сопровождается резким увеличением количества почти всех аминокислот, а в сорте Кубань 3 сумма свободных аминокислот в этой фазе увеличивается незначительно, но заметно изменяется соотношение отдельных аминокислот. Аналогичные сортовые различия наблюдаются и в дальнейшем.
Наряду с этим была обнаружена сортовая специфичность электрофоретических спектров альбуминов и глобулинов риса, которая проявляется на всех этапах созревания зерновки. По мере созревания степень гетерогенности альбуминов риса сорта Дубовский 129 увеличивается, в фазе налива количество компонентов составляет семь, а к моменту восковой спелости доходит до 13. Глобулины этого сорта не изменяют количество компонентов электрофореграммы на всех этапах развития. Исследование процесса дозревания метелок риса, снятых с растения, обнаружило изменения в содержании свободных аминокислот, сумма которых увеличивается, а также растворимых сахаров.