Белки, составляющие клейковину - Глиадин (часть 14)

26.06.2012 | Автор: Ira_Danko

Для того чтобы перевести естественный глиадин в раствор при нейтральной реакции, необходимо применить растворитель, обладающий высокой способностью к образованию водородных связей с молекулами глиадина. Таким растворителем является, например мочевина, добавление которой к суспензии глиадина в воде (1—2 моля и выше) приводит к полному растворению белка. При этом те участки глиадиновых молекул, которые способны к образованию водородных связей, образуют их теперь с мочевиной, а не с соседними молекулами глиадина, что и приводит к диспергированию глиадина, нарушению его межмолекулярных связей и переходу вследствие этого в раствор.
Действие мочевины так сильно, что ее 2-молярная концентрация обеспечивает растворение глиадина даже при высокой ионной силе раствора, когда электрические заряды белковых молекул полностью экранированы ионами соли. Это может быть иллюстрировано следующими данными Холма и Бриггса, измерявшими мутность 1%-ного раствора глиадина в воде с добавлением НСl до рН=3,6 при разной ионной силе раствора, создаваемой изменением концентрации NaСl, в присутствии 2 М мочевины и без нее (рис. 5).

Белки, составляющие клейковину - Глиадин (часть 14)

Рисунок показывает, что растворимость глиадина в подкисленной воде быстро снижается при повышении ионной силы до 0,02, тогда как в присутствии мочевины она остается неизменной в широком диапазоне ионной силы раствора.
Электрофоретические исследования, проведенные Холмом и Бриггсом с растворами глиадина в мочевине, показали, чта глиадин не является гомогенным белком, но состоит не менее чем из трех электрофоретически различимых фракций. Измерение молекулярных весов глиадина и его фракций, полученных по Хаугаарду и Джонсону (Наugaard, Johnson, 1930), было выполнено авторами с помощью методов седиментации (в ультрацентрифуге) и светорассеяния. Оказалось, что 90% исходного глиадина составляет компонент, гомогенный при ультрацентрифугировании, с молекулярным весом около 24 000. Гомогенность этого компонента, полученного в небольшом количестве в очищенном состоянии, не была, к сожалению, проверена электрофоретически. Остальные 10% веса исходного глиадина состоят из гетерогенной смеси белков, по-видимому, липопротеин.
Подробно изложенные нами результаты исследований Холма и Бриггса проливают свет на физическую природу растворимости глиадина, но мало освещают вопрос о причинах гетерогенности этого белка. Приходится констатировать, что молекулы или агрегаты молекул глиадина, находящиеся в растворе, не являются идентичными. Вероятно, в зависимости от условий растворения, характера растворителя, рН, температуры и т. д. молекулы глиадина могут в той или иной степени ассоциироваться или, наоборот, диссоциировать, образуя в каждом случае некоторую равновесную систему из определенного числа неодинаковых компонентов.
В этом отношении возможна аналогия между глиадином и некоторыми другими растительными белками. Так, например, В. Л. Кретович, Т. И. Смирнова и С. Я Френкель (1958) в результате подробного исследования современными физико-химическими методами глобулина сои — глицинина доказали,
что макромолекулы этого белка состоят из идентичных субмолекул, образующих за счет сил Ван-дер-Ваальса устойчивый гексамер или другие менее устойчивые ассоциации.
Каждая субмолекула имеет молекулярный вес около 20 000, а гексамер (состоящий из 6 субмолекул) — 126 000.
Макромолекулы гексамера способны к дальнейшей обратимой ассоциации за счет преимущественно электростатических сил. В зависимости от внешних условий и прежде всего от реакции среды могут существовать различные равновесные системы, состоящие из субмолекул, гексамера и других модификаций глицинина, что приводит к широкому варьированию величин молекулярных весов, электрофоретических характеристик и других физико-химических показателей, фракций этого белка. Вероятно, подобные соотношения характерны не только для глицинина, но и для многих других белков. В отношении глиадина пшеницы нет прямых доказательств построения его макромолекул из определенных идентичных субмолекул, однако все описанные выше данные по фракционированию глиадина в разных условиях и его гетерогенности в отношении молекулярного веса, электрических свойств и т. д. позволяют считать такое представление принципиально возможным. Фактическое выяснение природы и строения глиадина является важной и плодотворной задачей будущих исследований.

Рубрика: Клейковина пшеницы

Все о зерне

Белки, составляющие клейковину - Глиадин (часть 14)