Производство белка на водороде - Волова Т.Г.
Скачать (прямая ссылка):
7в
Таблица 13
Фракционный состав белка
доьект исследования Общее содержание белка, % от сух. в-ва Содержание белка по фракциям*, % от общ. колич. белка
I II ш IV
Лясо 76,1±1,2 30,5±0,7 52,2±0,7 16,6d=0,8 0,6±0,1
Пшеница 15,2 ±0,8 25,9±0,9 16,1±0,9 39,0±1,4 19,0±0,4
Водородные бактерии 69,4±1,2 28,0±0,8 14,8±0,8 52,8±1,4 4,4±0,1
Дрожжи** 1 44,0±1,4 10,0±0,2 31,0±0,1 33,0±3,9 26,0±1,6
2 48,0±0,3 18,0±2,2 31,0±3,4 34,0±3,7 17,0±1,2
* Экстрагенты: I — 0,03М КС1, II — 0,6М КС1 — 0.04М NaHCO, — 0.01М Na,C03, III — 0.1М NaOH, TV — 1M NaOH при 65° С.
** Непрерывная культура на алканах (1) и глюкозе (2) [Ткаченко и др., 1971].
В распределении белков пшеницы нет таких четких максимумов, как в мясе и водородных бактериях: 58% общего белка пшеницы содержится в III и IV фракциях (причем 19% из них приходится на долю IV фракции) — труднодоступных для про-теаз структурных белков, экстрагирующихся крепкой щелочью при нагревании до 659. С точки зрения переваримости такое распределение еще менее выгодно, чем в биомассе водородных бактерий. Кроме того, белки пшеницы бедны незаменимыми аминокислотами, и в первую очередь лизином.
Дрожжи и водородные бактерии по суммарному содержанию растворимых (I и II фракции) и структурных (III и IV фракции) белков в процентах от их общего количества сходны, хотя имеются существенные различия в распределении отдельных фракций. Дрожжи содержат меньше, чем бактерии, белков I и III фракций, но больше белков II и IV фракций (табл. 13). Проведенные исследования выявили возможность изменения Фракционного состава белков дрожжей и бактерий в зависимости от условия культивирования [Ткаченко и др., 1971]. Так, замена алканов на глюкозу при культивировании дрожжей приводит к увеличению белков I фракции за счет снижения белков III и IV фракций. Для Pseudomonas fluorescens эта заме-а& субстрата при непрерывном культивировании также ведет к Улучшению качества белков за счет возрастания доли растворимых белков.
Переход с периодического культивирования на непрерывное, Иаоборот, приводит к накоплению в дрожжах труднораствори-белков, экстрагирующихся в составе IV фракции при одновременном снижении белков I фракции. Полученные данные по Фракционному и аминокислотному составу белков мяса, водо-
77
родных бактерий, дрожжей и пшеницы позволяют дать им сравнительную оценку (табл. 14).
Мясо обладает наибольшей биологической ценностью, так как его белки легкодоступны действию протеаз и богаты незаменимыми аминокислотами. Белки водородных бактерий а дрожжей хоть и богаты незаменимыми аминокислотами, но будут хуже перевариваться из-за их труднодоступности. Наименьшей биологической ценностью обладают белки пшеницы вследствие еще большей труднодоступности для протеаз и из-за недостатка незаменимых аминокислот. Следовательно, один из важнейших факторов, определяющих биологическую ценность белков,— их атакуемость протеолитическими ферментами. Необходимо изучить атакуемость исследуемых белков про-теазами в сравнении с белками, обладающими высокой усвояемостью в организме человека и животных.
Такой метод оцеики позволяет учесть роль структурной организации клеточных компонентов, влияние технологических операций предварительной обработкой на доступность белка.
Атакуемость пепсином и трипсином белковых фракций, выделенных из водородных бактерий, исследовалась нами по методике Г. JI. Слонимского и др. (1970). О степени протеолиза судили по увеличению содержания аминного азота в переваре и выражали его в процентах: за 100% принимали количество аминного азота, образовавшегося при кислотном гидролизе образцов в запаянных ампулах 6н. НС1 в течение 22 ч при 110°. Переваривание проводили в специальных сосудах, снабженных целлофановой мембраной для диализа продуктов протеолиза при постоянном перемешивании при 37°. После того как переваривание образцов пепсином в течение 3 ч в основном заканчивалось, pH среды поднимали с 1,3 до 8,2 и добавляли трипсин. Протеолиз продолжали еще 3 ч. Учитывая положительный опыт многих исследователей, при работе с протеазами использовали соотношение фермента и субстрата 1 : 50 [Ткаченко, 1970; Николов и др., 1970]. Параллельно производили ферментативный гидролиз образцов казеина.
При исследовании атакуемости белковых фракций водородных бактерий пепсином и трипсином установлено, что солерастворимые белки атакуются пепсином лучше, чем казеин, а их переваримость в результате последовательного действия пепсина и трипсина близка к переваримости казеина. Структурные белки в результате последовательного действия пепсина и трипсина перевариваются плохо — не более чем на 5% от атакуемое™ казеина [Барашков и др., 1977 ].
Установлено, что максимальный протеолиз пепсином in vitro белков I и II фракций мяса и дрожжей мало различается, а химотрипсин и трипсин значительно активнее в отношений белков мяса. Труднорастворимые белки III и IV фракций дроЖ' жей, мяса и клевера практически не подвергаются протеолизУ
78
Таблица 14
Аминокислотный состав белковых фракций, % от общего количества белка
