CC BY
42
называе-
шщаяся
іется со-езамени-
I с влаж--шкислот :ловлено
Таблица 6
Потери,
о/
/о
6,6
19,4
24,7
7.1
19.0
18,2
5.1
8.9
8.9 10,0 16,3
6.9 10,6 12,0 16,2 20,0
ІЬШИМ по-ин и лей-ана, арги-
эдов кори-ізменения дает осно-ценность
сих досто-повышен-ерментной цельности [ИЯ потери : Процессы том комп-],0ЛИ эфир-
ного масла на 3,9—15,1%. Масса жирного масла снижается на 5,5—20,4%. Гидролитические и окислительные процессы в липидном комплексе приводят к увеличению К.ч, на 9,8—97,6%. Содержание белка уменьшается на 2,9—9,9%, интенсивный протеолиз приводит к увеличению содержания в шроте водорастворимого и спирторастворимого белка на 43,6; 104,4% соответственно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреев Ю.П. Влияние способов хранения кориандра на выход эфирного масла //Новости науки и техники эфиромасличной пром-сти, — 1938, — Вып. 3. — С. 67—73,
2. Танасиенко Ф.С. О влиянии условий хранения на семена кориандра // Масло-жировая пром-сть. — 1955. — № 4.
— С. 8—12.
3. Танасиенко Ф.С, Переработка зернового эфиромасличного сырья. — Белгород: Кн. изд-во, 1960. — 119 с.
4. Танасиенко Ф.С. О сушке семян кориандра перед хранением и переработкой в связи с их некоторыми биологическими особенностями: Дис. ... канд. техн. наук, — Краснодар, 1960. — 160 с.
5. Танасиенко Ф.С. Влияние условий хранения кориандра на содержание линалооля в эфирном масле // Масло-жи-ровая пром-сть. — 1961. — А<_> 1. — С. 24—26.
6. Танасиенко Ф.С. Эфирные масла. Содержание и состав в растениях; — Киев; Наукова думка, 1985. — 189 с.
7. її. де Майо. Терпеноиды. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. — 494 с.
8. Казаков Е.Д., Кретович В.А. Биохимия дефектного зерна и пути его использования. — М.: Наука, 1979. — 152 с.
Кафедра технологии эфирных масел
Поступила 28.01.93
665.335.5.01:678.562.002.23
ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА СЕМЯН КЛЕЩЕВИНЫ
ПРИ ИХ ОБЕЗЖИРИВАНИИ
Т.М. БАГАЛИЙ, Г.Я. СТАМ, Н.З. ЦЫЛИНА,
Д.А. ХАШИМОВ, Х.Г. АЛИМОВ,
П.Х. ЮЛДАШЕВ, Е.П. КОРНЕНА
•Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнически й и н с т и ту т.
В существующих схемах переработки семян клещевины их белковый комплекс подвергается воздействию различных денатурирующих факторов: механических воздействий, влаги, тепла и органических малополярных растворителей, что снижает биологическую активность лектинов клещевины ЯСА_( и 1?СА2 и положительно влияет на кормовые качества получаемых шротов [1].
Исследовали изменение физико-химических свойств белков семян клещевины в процессе технологической переработки по схеме форпрессова-ние—^экстракция. Предварительно отобранные на маслоэкстракционном заводе «Белореченский» образцы семян клещевины и соответствующих им продуктов переработки — форпрессового жмыха, шрота после удаления растворителя и шрота после детоксикации — обезжиривали ацетоном в условиях, сводящих к минимуму денатурацию белков. Одновременно проводили эксперименты по детоксикации клещевинного шрота в лабораторных ус-
ловиях. Образцы шрота после удаления растворителя обрабатывали водой, тщательно перемешивали, помещали в стальные патроны с навинчивающимися колпачками и нагревали в сушильном шкафу. Производственные и экспериментальные образцы исследовали методами аффинной хроматографии, ультрацентрифугирования и электрофореза.
Выделение белка; образцы семян, жмыха и шро-' та массой по 5 г экстрагировали 0,9%-ным раствором МаС1 в соотношении 1:10. Экстракт отфильтровывали через бумажный фильтр.
При аффинной хроматографии 25 см экстракта уравновешивали диализом против 0,005 М натрий-фосфатного буфера pH 7,4 и вводили в колонку размером 2 х 15 см с сефарозой 4В фирмы Pharmacia Fin Chemicals, уравновешенную тем же буфером. Элюирующими растворами являлись 0,005 М натрий-фосфатный буфер pH 7,4 и тот же буфер, содержащий 0,1 Д-галактозы. Температура хроматографирования t —- 20(>С, скорость элюирования — 20 см3./ч. Элюат последовательно собирался автоматическим коллектором фракций по 5 см3, В элюированных фракциях определяли оптическую плотность на спектрофотометре СФ-26 при Я = 280 нм [2] и титр гемагглютинации. Результаты представлены на рис. 1 (кривые: / — семена; 2 — форпрессовый жмых; 3, 4 — шрот после удаления растворителя и детоксикации соответственно).
При аффинной хроматографии в каждом образце были получены две фракции, элюируемые: 0,005 М натрий-фосфатным буфером pH 7,4; 0,1 М раствором Д-галактозы в том же буфере. Первая фракция представляет собой белки семян клещевины и продуктов ее переработки, не обладающие сродством к сефарозе 4В и гемагглютинирующей активностью; вторая — физиологически активные белки семян клещевины и продуктов ее переработки, обладающие гемагглютинирующей активностью до стадии детоксикации (табл. 1).
Таблица I
Объект исследования
Титр гемагглютинации
1-я фракция
2-я фракция
исходит практически одинаковое {11,7 и 11,2% соответственно) снижение содержания растворимых белков, На стадии детоксикации содержание белков 1-й фракции снижается на 6,3%.
Таблица 2
Стадия технологического цикла Относительное снижение содержания % к содержанию в семенах
белков, не обладающих сродством к сефарозе 4В (1-я фракция) биологически активных белков (2-я фракция) *
Жарение—форпрессование 11.7 38.7
Удаление раство- 22.9 46,1
рителя
Детоксикация 29,2 99,9
Таблица 3
Стадия технологического цикла Влажность материала. % і, °С
в начале пр'оцесса в конце процесса
Жарение—форпрессо вание 11,0—12,0 5,0—-7.0 105—110
Удаление растворителя — 8,0—10,0 105—і 10
Детоксикация 18,0—20.0 7.5—9.5 120
Семена клещевины Отсутствие 1 : 1024
Форпрессовый жмых >> 1: 512
Шрот после удаления >> 1 : 64
растворителя
Шрот после детоксикации >> Отсутствие .
Высота пиков и их площади уменьшаются в ряду: семена > форпрессовый жмых > шрот после удаления растворителя > шрот после детоксикации, что свидетельствует об уменьшении содержания белков, растворимых в 0,9%-ном растворе №С1, в продуктах переработки по сравнению с семенами.
Относительное снижение содержания белков клещевины и параметры влаготепловой обработки по стадиям технологического цикла представлены в табл. 2 и 3.
При переработке семян клещевины по схеме форпрессование—-экстракция относительное содержание белков 1-й фракции после детоксикации снижается на 29,2%. При этом в процессах жарения—форпрессования и отгонки растворителя про-
При тех же параметрах влаготепловой обработки содержание белков 2-й фракции после детоксикации снижается на 99,9%. Наиболее интенсивное снижение содержания белков 2-й фракции происходит на стадиях жарения—форпрессования (38,7%) и детоксикации (53,8%). В процессе удаления растворителя содержание белков, обладающих сродством к сефарозе 4В, снижается на 7,4%.
Анализ результатов аффинной хроматографии позволяет сделать следующие выводы:
— более интенсивное снижение содержания белков 1-й фракции (11,7 и 11,2%) происходит нэ стадиях жарения—форпрессования и удаления растворителя при влажности материала 8—12% и температурах 105—110°С;
— наиболее существенное снижение растворимости белков 2-й фракции отмечается на стадиях технологического цикла, связанных с вводом влаги в материал: жарения—форпрессования с доведением влажности до 11 —12% и детоксикации, когда влажность шрота достигает 18—20%;
— отношение величины снижения растворимости белков 1-й и 2-й фракций составляет на стадиях: жарения—форпрессования — 1:3,3; удаления растворителя — 1:0,7; детоксикации — 1:8,5, что
свидет сти би Прй
КОВ, П( ным р< вески татноп провод методу бежної 10 миг В эк ки с к 5го = £ Сведбе В ф( ляют б 112 кД Коэц массы равны ственні Изве щевині ки — (агглкл Белки нами в туриру ковый происхі тации Эле! проводі pH 8,9 х ! 15 х 2,5 ч пр В кавд: раствор трихло 0,25%-] ной кид (/ — с<! шрот п| ции; 5,) условий Как белков вых кои ботки и реграмм сти окр последу: результ; нами ра ческой |
11,2%
|жание
йища 2 [аиия-
ески >елков ;ция)"
йблица 3
и °С
05-ПО
05-110
120
)работки токсика-нсивное и проис-сования ессе уда-юблада гона 7,4%. гографии
.ержания 'ходит на удаления 1-12% и
раствори-а стадиях \ом влаги аоведени-ии, когда
створимо-на стади-удадения
1:8,5, что
свидетельствует о более высокой термолабильности биологически активных белков клещевины.
При ультрацентрифугировании раствор белков, полученный при экстракции образцов 0,9%-ным раствором №С1, лиофильно высушивал^. Навески (0,0055—0,0067 г) растворяли в 1 см ацетатного буфера pH 5,5. Ультрацентрифугирование проводили в приборе МОМ 3170 (Венгрия) по методу скорости седиментации при 20°С и центробежном ускорении 285000 й с интервалом съемки 10 мин.
В экстрактах семян клещевины обнаружены белки с коэффициентом седиментации 520 = 12,5 и 5го = 6,2 и молекулярной массой, рассчитанной по Сведбергу [31, равной соответственно 121 и 60 кДа.
В форпрессовом жмыхе основную массу составляют белки с 520 ~ 11,5 и молекулярной массой 112 кДа.
Коэффициенты седиментации и молекулярные массы белков шрота после удаления растворителя равны 8,3 и 80 кДа, а после детоксикации соответственно 6,4 и 71 кДа.
Известно, что в белковом комплексе семян клещевины присутствуют биологически активные белки — лектины с молекулярной массой 120 кДа (агглютинин ИСА]) и 60 кДа (токсин ИСАг) [4]. Белки с такой молекулярной массой обнаружены нами в экстрактах из семян.. Под действием дена-турирующих факторов, которым подвергается белковый комплекс семян в процессе переработки, происходит уменьшение коэффициентов седиментации и молекулярных масс белков.
Электрофорез в полиакриламидном геле проводили в 7,5%-ном ПААГ в основном буфере pH 8,9 в вертикальных пластинах размером 115 х х 115 х 1 мм в трас-глициновом буфере в течение 2,5 ч при и = 250 В и / = 20/иАна одну пластину. В каждый карман вносили 50 мкл исследуемых растворов. Фиксирование проводили 10%-ной трихлоруксусной кислотой, окрашивание — 0,25%-ным раствором кумасси-250 в 7%-ной уксусной кислоте [5]. Результаты представлены на рис. 2 (/ — семена; 2 — жмых форпрессовый; 3,4 -— шрот после удаления растворителя н детоксикации; 5, 6 — шрот, обработанный в лабораторных условиях при 120 и 130°С соответственно).
Как вшш~> из рис. 2, на электрофореграмме белков нативных семян присутствует семь белковых компонентов. В процессе влаготепловой обработки и механических воздействий на электрофо-реграммах наблюдается уменьшение интенсивности окраски полос а, б, в (образцы 2 и 3) с последующим их исчезновением (образец 4). Эти результаты хорошо согласуются с полученными нами ранее данными относительно электрофоретической характеристики биологически активных
компонентов белков клещевины [6]. Компоненты г и д остаются во всех образцах, однако за счет денатурации интенсивность их окраски снижается, Что касается компонентов е и ж, первый из них термолабилен и.исчезает после первой влаготепловой обработки, а компонент ж. сохраняется в незначительных количествах,
&
Г
Л
в
ж
ц
□ Г|1Л[П1_ !
□ 77? 7П ИР VI рТТ?
П 77? 77,: V// 77 ?77
ш ! || I
гтГ' — 1
1 ,
е
4 5
Рис. 2
Рис. 3
Методами аффинной хроматографии, электрофореза в ПААГ и гемагглютинации исследовали белки шротов после удаления растворителя, обработанные в лабораторных условиях при следующих параметрах:
Температура, Влажность, °С ' %
Образец 5 Образец 6
120
130
20
24
Продолжительность обработки, мин
40
90
Параметры влаготепловой обработки образца 6 выбраны в соответствии с рекомендациями [7].
Результаты аффинной хроматографии представлены на рис. 3.
Растворимость белков 1-й фракции образца 6, обработанного при жестких режимах, снизилась на 20,5% по сравнению с образцом 5, прошедшим более мягкую влаготепловую обработку. Оптическая плотность экстрактов белков 2-й фракции обоих образцов при 280 нм оказалась равной нулю, а реакция гемагглютинации была отрицательной, что свидетельствует о полном подавлении биологической активности лектинов. Из элекгрофореграмм белков этих образцов, представленных на рис. 2, следует, что их поведение при электрофорезе в ПААГ идентично.
В работе [8] с применением статистических методов математического планирования эксперимента установлено, что оптимальными условиями влаготепловой обработки клещевинных шротов являются: исходная влажность — 20%; температура
— 127°С,; время нагревания — 32 мин.
Наши прямые эксперименты, проведенные как в лабораторных, так и в производственных условиях, показали, что инактивация лектинов происходит при более низкой температуре — 120°С и продолжительности обработки 40 мин.
В процессе технологической обработки семян клещевины происходят значительные изменения
физико-химических свойств белковых компонентов, в первую очередь биологически активных. Показано, что детоксикация клещевинного шрота при менее жестких режимах приводит к инактивации лектинов в той же мере, как и детоксикация по принятым в промышленности режимам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Fuller, Walker et al. Potential for Detoxified Castor Meal //' I.A.O.C.S. — 1971. — 48. — № 10. — P. 616—618.
2. Nicolson G.L. et at. Characterization of TWO Plant Lectins from Ricinus communis and Their Quntitative Interaction with a Murine tympohmat // Biochemistry. — 1974. — 13,
— № 10. — P. 196—204.
3. Svedberg Т., Pedersen K.O. The Ultracentrifuge, Oxford, Univ. Press, London, 1940.
4. Lin T.S. et al. Purification and Physicochemical Properties of Ricins and Agglutinins from Ricmus communis // Eur. I. Biochem. — 1980. — 105. — P. 453—459.
5. Остерман Л.А, Методы исследования белков и нуклеиновых кислот. — М.: Наука, 1981.
6. Хашимов Д.А. и др. // Химия природных соединений.
— 1986. — № 7. — С. 630.
7. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров, Т. 1, кн. 2-я. — Л.: ВНИИЖ, 1974.
8. Красильников и др. Изучение процесса инактивации токсических компонентов шрота из семян клещевины при экструзионной обработке: Отчет о науч.-исслед. работе. — Л.: ВНИИЖ. 1974.
Кафедра технологии жиров
Поступила 29.06.92
Е.В.
Куба\
П пере НИКІ ‘ ТОЛЬ
екю ших ет п вой
ВЬІЯІ
ник; лучі ка л
СЄМІ
ни>^
В|
вреи
(г.К
ино
даре!
СТЬКІ
сорті
. з
йме: вані и Мі коре кост масі кис^
Ві
гибр
гиче
мян.
белгі
стан
боті
корр
НЬІХ
рабо
І
