Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Химическое строение и физико-химические свойства аминокислот




Название Сокра-щенное обозна-чение Строение химического радикала R Удельное вращение в водном растворе при 25ºС [αД] ИЭТ Раство-римость при 25ºС г/100 г воды
Глицин Гли Н- 5,97 24,99
Аланин Ала СН3- +1,6 6,0 16,51
Валин ВАЛ Н3С –   +6,6   6,0   8,85
Лейцин Лей Н3С – —СН2   -14,4   6,0   2,19
Изолейцин Иле Н3С – СН2   +16,3   5,9   4,117
Фенилаланин Фен – СН2–     -57   3,5   2,965
Тирозин Тир –СН2   НО     -6,6     5,7     0,045
Аспарагиновая кислота Асп НООС – СН2 + 6,7 2,8 0,5
Глутаминовая кислота Глу НООС – СН2 – СН2 + 17,7 3,2 0,8
Лизин Лиз NH2 – (CH2)4 + 19,7 9,7
Аргинин Арг Н2N –   + 2,8   10,9   —
Серин Сер НО – СН2 - 7,9 5,7 5,03
Треонин Тре Н3С –   - 33,9   5,6   20,50
Цистеин Цис НS – СН2 - 20 5,0
Цистин (Цис)2 - СН2 – S – S – СН2 - 5,0 0,011
Метионин Мет СН3 – S – (СН2)2 - 14,9 5,7 3,35
Триптофан Три   –СН2
 
 


    - 68,8     5,9     1,14
Гистидин Гис СН2 –   N NH   + 59,8   7,6   4,29
Пролин Про   - СООН     - 99,2     6,3     162,3
Гидроксипролин Опр НО–   –СООН     - 99,6     5,8     36,11

ИЭТ – изоэлектрическая точка.

К простым белкам относятся альбумины, глобулины, проламины, глютелины, гистоны, протамины, протеноиды. В основу классификации положены их растворимость в специфическом растворителе и некоторые химические признаки (основность, кислотность). Эти свойства используются при извлечении белков из анализируемого объекта. Так альбумины – водорастворимые белки с высокой гидрофильностью, обладают кислыми свойствами (изоэлектрическая точка (ИЭТ) около 4,7).

Глобулины не растворимы в воде, растворимы в слабосолевых растворах. При их извлечении (экстракции) из различных объектов используют 2-10%-ный раствор хлорида натрия. Глобулины слабокислые или нейтральные белки (ИЭТ 6,0-7,0).



Проламины растворимы в 60-70%-ном этаноле.

Глютелины находятся, как правило, совместно с проламинами. Они не растворяются ни в солевых растворах, ни в спирте, но экстрагируются гидроксидами щелочных металлов (0,2%-ным раствором) (ИЭТ 5-7).

Протамины и гистоны обладают ярко выраженными основными свойствами из-за большого содержания аргинина (ИЭТ лежит в щелочной области 10,5-13,5) и т.д.

Белки пшеницы и зернобобовых составляют значительную долю потребляемого белка. Их состав приведен в таблице 3.

Таблица 3

Белки зерновых и зернобобовых культур при влажности 14%

Культура Содержание белка, % В том числе в % от общего белка
альбумины глобулины проламины глютелины
Пшеница 12,5 5,2 12,6 35,6 28,2
Рожь 9,9 25,3 19,2 25,4 16,5
Ячмень 10,3 12,5 12,7 34,4 29,6
Гречиха 10,8 21,7 42,6 1,1 12,3
Рис 7,4 10,6 8,1 4,6 52,8
Кукуруза 10,3 18,0 13,3 33,9 23,0
Горох 20,5 9,6 85,7 4,8
Соя 34,9 следы следы

Средний элементарный состав большинства белков (%) составляет: углерод 50-54, азот 15-18, кислород 20-23, водород 6-8, сера 0-2,5.

Содержание белка в различных объектах составляет, % (табл. 4).

Таблица 4

Содержание белка в различных пищевых системах



Семена зернобобовых (фасоль, соя, горох) 18-28
Семена хлебных злаков: рожь, ячмень 8-13
Пшеница 12-21
Стебли, листья растений 1,5-3,0
Овощи, фрукты 0,5-1,7

Протеноиды – подгруппа фибриллярных белков. Они не растворимы ни в воде, ни в солевых растворах, ни в разбавленных кислотах и щелочах. В эту подгруппу входят коллаген, кератин, эластин, фиброин.

При исследовании белков могут возникать разнообразные задачи: определение структуры белков, их аминокислотного состава, определение общего содержания белков и т.д. При этом следует учитывать, что в технологическом потоке могут происходить различные превращения белков. Изменение нативной структуры (денатурация) происходит у большей части белков при 60-80º С.

При температуре 40-60º С начинают протекать процессы взаимодействия белков с редуцирующими сахарами, сопровождающиеся образованием карбонильных соединений и темноокрашенных продуктов-меланоидинов (реакция Майяра). Сущность реакции заключается во взаимодействии группы –NН2 аминокислот с гликозидными гидроксилами сахаров.

Термическая обработка белоксодержащей пищи при 100-120º С приводит к разрушению (деструкции) макромолекул белка с отщеплением функциональных групп, расщеплением пептидных связей и образованием сероводорода, аммиака, углекислого газа и ряда более сложных соединений небелковой природы. Например, образование диметилсульфида СН3-S-СН3, цистеиновой кислоты НО2С-СН(NН2)СН23Н. Могут протекать реакции дезаминирования и дегидратации.

       
   
 
 


НООС - = О НООС - = О

NH2 NH2

Аспарагиновая Пирролидонкарбоновая

кислота кислота

 

Н2N = О О =

 

ОН ОН = =О

 

О = NH2

 

Глицин 2,5-дикетопипераразин

 

Среди продуктов термического распада белков встречаются соединения, придающие им мутагенные свойства, вызывающие наследственные изменения в ДНК.

В щелочных средах, особенно при высоких температурах, некоторые остатки аминокислот претерпевают ряд специфических превращений. Так аргинин превращается в орнитин, цитруллин, мочевину и аммиак, а цистеин – в дегидроаланин с выделением сероводорода и др. Для идентификации и количественного определения большого многообразия соединений в пищевых объектах применяют как классические гравиметрические и титриметрические методы, так и физико-химические методы анализа (оптические, электрохимические, хроматографические, рентгеноструктурные, методы ядерно-магнитного резонанса и др.). Использование того или иного метода зависит от цели исследования. Практически всем существующим методам анализа белков предшествует достаточно сложный процесс пробоподготовки. Основными этапами которого являются:

I. Разрушение клеточной структуры материала. В результате этого обеспечивается дальнейшее наиболее полное извлечение белков. Выбор того или иного способа зависит от объекта и задач исследования. Для этого используют специальные валковые или шаровые мельницы. Применяют также гомогенизаторы различной конструкции. В последнее время широко используют ультразвуковые дезинтеграторы. Применяют также метод «азотной бомбы», заключающийся в насыщении суспендированных клеток газообразным азотом под высоким давлением, которое затем резко сбрасывают, азот, проникший внутрь клеток, выделяется в виде газа и «взрывает» их. В целом, классификация методов разрушения (дезинтеграции) материала, отражающая разнообразие подходов, используемых с этой целью при выделении белков и других соединений, приведена в таблице 5.

Таблица 5


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.006 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал