CC BY
77
633.85:577.112.853
АКТИВНОСТЬ ЛЕКТИНОВ НЕКОТОРЫХ МАСЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ ВНИИМК
КН. АЛЕШИН, В. Г. ЛОБАНОВ, АД. МИНАКОВА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: ас1т(@кя1и.киЬап.ги
Изучена способность лектинов из семян некоторых сортов масличных растений селекции ВНИИМК вызывать агглютинацию эритроцитов 2-й группы крови человека. Определен ряд таких показателей, как активность лектинов, количе -ство сырых лектинов и специфичность лектинов.
Ключевые слова: лектины, специфичность лектинов, масличные растения, агглютинация эритроцитов.
Лектины - гетерогенная группа белков неимунной природы, обладающих свойством обратимо и избирательно связывать сахара и их остатки, не вызывая химического превращения На этом свойстве основана способность лектинов агглютинировать эритроциты и преципитировать сложные углеводы [1, 2].
Присутствие активных лектинов в шроте, получаемом в процессе извлечения масла из семян масличных растений, в некоторых случаях затрудняет пищевое и кормовое использование этого высокобелкового продукта.
Как известно, некоторые лектины проявляют специфичность к эритроцитам определенной группы крови, вызывая только их агглютинацию. Другие лектины, в том числе лектины сои и клещевины, одинаково взаимодействуют с эритроцитами всех групп крови. Кроме того, некоторые лектины характеризуются специфичностью к определенным углеводам и их остаткам. Известно, что при взаимодействии с углеводами активность лектинов может быть снижена вплоть до полного подавления. При этом, при наличии специфичности к определенному углеводу, снижение активности лектинов происходит только при взаимодействии с этим углеводом [2].
Цель нашего исследования - определение активности лектинов в семенах некоторых сортов масличных растений селекции ВНИИМК (Краснодар): подсолнечника сортов Лакомка и Фаворит, сои сортов Альба и Вилана, рапса сорта Метеор, сурепицы сорта Злата, клещевины сортов Белореченская и Хрустальная 66.
Об активности лектинов судили по реакции агглютинации эритроцитов человека 2-й группы крови. В качестве препаратов лектинов использовали сырые экстракты белков, извлеченные буферно-солевым раствором (Ма-фосфатный буфер 0,01 М, содержащий 0,15 М №С1) из измельченных семян. При этом семена подсолнечника и клещевины были обрушены вручную, для исследования использовались ядра семян; семена сои, рапса и сурепицы были измельчены без обрушивания В случае сои содержание №С1 в буферно-солевом
растворе было увеличено до 0,35 М, так как концентрация 0,15 М была недостаточной для полного извлечения лектинов сои. Экстракты подвергались последовательным двукратным разведениям в лунках плексигласовой планшеты в объеме 0,4 мл на буферно-солевом растворе с последующим добавлением 2%- й суспензии эритроцитов (1 : 1). Уровень гемагглютинирующей активности оценивался визуально после инкубации в течение 1 ч при 25°С и был выражен в виде титра ге-магглютинации (ГАЕ/мл), под которым понимается величина наибольшего разведения препарата, все еще дающего четко выраженную агглютинацию (табл. 1). Определение титра гемагглютинации сопровождалось отрицательным контролем на отсутствие спонтанной агглютинации эритроцитов [3].
Таблица 1
Образец Титр 1, ГАЕ/мл Специфическая активность, ГАЕ/мг белка Активность сырых лекти-нов, мкг/мл
Подсолнечник Лакомка Агглютинация отсутствует - -
Подсолнечник
Фаворит » - -
Рапс Метеор » - -
Сурепица Злата » - -
Соя Альба 128 3,89 256,84
Соя Вилана 64 1,85 541,09
Клещевина
Белореченская 1024 267,43 3,75
Клещевина
Хрустальная 66 1024 290,83 3,44
В ходе исследования установлено, что лектины из семян подсолнечника, рапса и сурепицы не вызывают агглютинации эритроцитов 2-й группы крови человека. Титр гемагглютинации для препаратов сырых лектинов сои сортов Альба и Вилана составил соответственно 128 и 64 ГАЕ/мл, а клещевины сортов Белореченская и Хрустальная 66 - 1024 ГАЕ/мл.
Таблица 2
Образец Содержание белкового азота на а. с. в., мг/г Содержание сырых лектинов (N ■ 6,25) на а. с. в., мг/г
Соя Альба 45,35 283,44
Соя Вилана 49,48 309,25
Клещевина Белореченская 10,77 67,31
Клещевина Хрустальная 66 10,01 62,56
Таблица 3
Исходная Активность лектинов после добав-
актив- ления 0,05 М углевода, титр- ,
Образец ность, ГАЕ/мл
титр-1, D-га- D-лак - D-глю- D-ман-
ГАЕ/мл лактоза тоза ко за но за
Агглю-
Соя Альба 128 тинация отсут- ствует - 128 128
Соя Вилана 64 » Агглю - 64 64
Клещевина тинация
Белореченская 1024 128 отсут- ствует 1024 1024
Клещевина
Хрустальная 66 1024 128 » 1024 1024
В белковых экстрактах из семян сои и ядер клещевины было определено содержание белка, что позволило рассчитать такой показатель, как специфическая активность лектинов (ГАЕ/мг белка), позволяющий одновременно учитывать активность лектинов и их количество; а также установить минимальную концентрацию белка (сырых лектинов), вызывающую агглютинацию эритроцитов (табл. 1). Как видно из полученных данных, специфическая активность лектинов клещевины значительно превосходит таковую у лектинов сои, и количество белка, необходимое для гемагглюти-нации, намного меньше. Следует отметить, что два исследованных нами сорта клещевины оказались достаточно близки по активности лектинов, тогда как сорт сои Альба обладает более активными лектинами, чем сорт Вилана.
При определении количества белка вначале было установлено содержание белкового азота в буферно-солевых экстрактах из измельченных семян сои и ядер клещевины по методу Кьельдаля согласно [4]. Затем полученный результат был умножен на коэффициент 6,25 (табл. 2).
Было выявлено, что содержание сырых лектинов в экстрактах из семян сои исследованных сортов в целом
заметно превосходит их содержание в экстрактах из семян клещевины.
Для подтверждения наличия лектинов в экстрактах из исследуемых семян параллельно с реакцией агглютинации эритроцитов проводилась реакция торможения гемагглютинации различными моносахаридами: .D-галактозой, D-глюкозой, D-маннозой, а также D-лактозой - для ингибирования лектинов клещевины (табл. 3). При этом готовились последовательные двукратные разведения препаратов лектинов в лунках плексигласовой планшеты на буферно-солевом растворе, содержащем 0,05 М углевода, после чего планшет инкубировался в течение 30 мин при 25°С. Затем в лунки добавлялась 2%-я суспензия эритроцитов, как было описано выше.
Полученные данные показывают, что лектины сои специфичны к D-галактозе: добавление 0,05 М этого моносахарида полностью подавляет их активность. В то же время добавление D-глюкозы и D-маннозы не влияет на активность лектинов сои.
Активность лектинов клещевины ингибируется до -бавлением D-галактозы и, даже в большей степени, D-лактозы; добавление D-глюкозы и D-маннозы не влияет на активность лектинов клещевины. Учитывая, что лактоза построена из остатков b-D-галактозы и D-глюкозы, можно говорить о специфичности лектинов клещевины именно к b-D-галактозе, что соответствует литературным данным [1, 2].
Таким образом, установлено, что лектины из семян подсолнечника сортов Лакомка и Фаворит, рапса сорта Метеор и сурепицы сорта Злата не вызывают агглютинации эритроцитов 2-й группы крови человека. Была определена активность лектинов сои сортов Альба и Вилана и клещевины сортов Белореченская и Хрустальная 66, а также подтверждена способность некоторых углеводов ингибировать их активность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Goldstein I., Hayes C. // Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, v. 35, N. Y., 1978, p. 127-340.
2. Луцик М.Д., Панасюк Е.Н., Луцик А.Д. Лектины. -Львов, 1981. - 256 с.
3. Методы исследования в иммунологии / Под ред. И. Леф-ковитса, Б. Перниса. - М.: Мир, 1981. - С. 399^00.
4. ГОСТ 26889-86. Продукты пищевые и вкусовые. Общие указания по определению содержания азота методом Кьельда-ля. - М., 1987.
Поступила 26.09.08 г.
ACTIVITY OF LECTINS FROM SOME OIL-BEARING PLANTS OF VNIIMK SELECTION
V.N. ALESHIN, V.G. LOBANOV, A D. MINAKOVA
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
The ability of lectins from some oil-bearing plants of VNIIMK selection to cause agglutination of human blood group A erythrocytes is studied. A number of characteristics, such as activity of lectins, content of crude lectins and specificity of lectins, were determined.
Key words: lectins, lectins specificity, oil-bearing plants, erythrocyte agglutination.
664.34:633.853.52
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ СЕМЯН КЛЕЩЕВИНЫ
Е.А. ОЛЬХОВАТОВ, ЕВ. ЩЕРБАКОВА
Кубанский государственный аграрный университет,
350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; факс: (861) 221-58-05, электронная почта: olhovatov e@тЬох.ги,
scherbakovaev@mail. ги
Проведен обзор существующих традиционных способов детоксикации белковой части продуктов переработки семян клещевины, рассмотрены недостатки этих способов переработки для производства высокобелковой кормовой добавки. Экспериментально обоснован новый альтернативный малозатратный способ снижения токсичности семян клещевины методом регулируемого самосогревания, позволяющий уменьшить снижение питательной ценности клещевинного шрота по сравнению с известной технологией.
Ключевые слова: семена клещевины, клещевинный шрот, касторовое масло, относительная биологическая ценность белка, токсичность, регулируемое самосогревание семян.
В условиях растущего дефицита кормового белка при выборе технологических схем и режимов переработки семян клещевины особую актуальность приобретает задача выработки обезвреженного шрота с высокой протеиновой ценностью. При этом качество основного продукта переработки семян клещевины -касторового масла - не должно ухудшаться.
Белки семян клещевины, потенциально являясь полноценным кормовым продуктом, содержат ряд ан-типитательных и токсичных компонентов, снижающих их кормовую ценность. По этой причине жмыхи и шроты, полученные при переработке семян клещевины, подвергают тепловой денатурации, снижающей их кормовую ценность.
Достоинства клещевинного шрота как белкового компонента кормовой смеси:
высокое содержание сырого протеина - до 40-45%; достаточно полноценный набор незаменимых аминокислот;
высокое содержание аминокислоты лизина - от 3 до 5%, аргинина - до 9%, глицина - до 8,6%.
При выработке клещевинного шрота как кормового продукта необходима инактивация антипитательных веществ, присутствующих в семенах клещевины: лек-тинов - агглютинина и токсина; аллергена, имеющего белково-полисахаридную природу; алкалоида рицинина [1, 2].
Цель исследования - разработка способа снижения количества антипитательных веществ в семенах клещевины с получением высокобелкового кормового
шрота с высокой относительной биологической ценностью (ОБЦ).
Конкретные задачи исследования - изучение возможности снижения количества антипитательных ве-ществ семян клещевины при послеуборочной обработке , обоснование оптимальных параметров инактивации антипитательных веществ семян и клещевинного шрота с целью получения высококачественного кормового продукта.
Лабораторные исследования проводили на сорто -смеси плодов и семян клещевины. Отбор проб плодов и семян и определение кислотного числа (КЧ) касторового масла вели в соответствии с рекомендациями ВНИИЖ [3]. При исследовании белкового компонента ядро семян вручную отделяли от семенной оболочки, измельчали на лабораторной мельнице и обезжиривали гексаном путем многократного настаивания при 4°С. После отделения гексана определяли ОБЦ микрометодом с использованием инфузории Tetгahymena pyгifoгmis, а общую токсичность извлеченного обезжиренного белка семян определяли биотестированием на инфузории Stylonychia ту^1и&' [4].
При выполнении исследований руководствовались гипотезой о схожести биохимических процессов, про-
Таблица 1
Продолжительность процесса самосогревания ОБЦ, %
Без самосогревания (контроль) 64
1 сут 82
2 сут 128
