Содержание основных веществ в зерне

10.05.2015

Изучению химического состава зерна злаковых культур, особенно пшеницы, посвящено большое число работ, которые обобщены в нескольких книгах. Большой интерес к данному вопросу определяется огромным значением зерна как источника питательных веществ для человека и животных.
Мы остановимся на химическом составе зерна пшеницы и кукурузы в той мере, в какой это будет необходимо для дальнейшего изложения материала по изучению закономерностей накопления белка.
В состав зерна входят: крахмал, белок, жир, сахара, клетчатка, зольные элементы и другие вещества. Химический состав зерна различных культур показан в табл. 1.
Больше всего зерно содержит углеводов, которые представлены в основном крахмалом. Так, по данным М.И. Княгиничева, содержание крахмала в зерне пшеницы составляет 48—73%. На втором месте после крахмала стоит белок. Приведенные в табл. 1 данные сугубо ориентировочны, поскольку химический состав зерна значительно изменяется в зависимости от внешних условий и сортовых особенностей.

Содержание основных веществ в зерне

Кроме названных в табл. 1 основных веществ в зерне имеется целый ряд других веществ, содержащихся в: значительно меньших количествах (фосфатиды, витамины, ферменты и др.).
Содержание отдельных веществ в различных частях зерна крайне неодинаково. Почти весь крахмал находится в эндосперме. Сахара, в основном в форме сахарозы, сосредоточены в зародыше, где их содержание у пшеницы составляет свыше 20%, а у кукурузы — около 11%. В целом зерна сахаров содержится к среднем 2—3%. Процентное содержание белка и жира в зародыше значительно выше, чем в эндосперме. В табл. 2 приведены данные по распределению белка в отдельных частях зерна кукурузы (Nх6,25), пшеницы и ячменя (Nх5,7).
Соотношение веса отдельных частей зерна у кукурузы, пшеницы и ячменя неодинаково. Если у кукурузы вес зародыша составляет около 12% от веса целого зерна, то у пшеницы и ячменя — 3 %.
Содержание основных веществ в зерне

Из данных табл. 2 видно также, что содержание белка (в % к сухому весу) в зародыше значительно выше, чем в эндосперме: у кукурузы почти в 2, а у пшеницы и ячменя в 2—3 раза. Ho так как зародыш зерна кукурузы значительно больше (по отношению к весу целого зерна), чем зародыш пшеницы и ячменя, то общее количество белка в зародыше кукурузы также больше, чем в зародыше пшеницы и ячменя. Если в зародыше кукурузы содержится 1/5 часть общего количества белка целого зерна, то в зародыше пшеницы находится только 1/10, а в зародыше ячменя 1/15 часть всего белка зерна. Привлекает внимание высокое содержание белка в клетках алейронового слоя: у пшеницы более 50%, у ячменя — 26%, а у кукурузы, по данным Дювика, — 36% к сухому весу.
В эндосперме зерна белок распределен также неравномерно: егo содержание выше в периферийной частя, примыкающей к алейроновому слою, и уменьшается к центру эндосперма. Это показано как на пшенице, так и на кукурузе. Очевидно, поэтому у мелкого зерна процент белка обычно выше, чем у крупного.
Алейроновый слой зерна злаковых культур представлен в основном одним рядом клеток и составляет у пшеницы и ячменя 6— 7%, а у ржи, по данным В.Ф. Голенкова, колеблется от 7,8 до 12,9% веса целой зерновки; поэтому количество белка алейронового слоя в зерне сравнительно невелико — 13—20% от общего количества белка зерна. В семенах других культур, в частности масличных, основная часть белка находится в алейроновых зернах, которые, в отличие от алейроновых зерен злаковых, расположены диффузно в семядолях.