Крахмал это белок: Крахмал и белок

Крахмал картофельный — калорийность и свойства. Польза и вред крахмала картофельного



Свойства крахмала картофельного

Пищевая ценность и состав | Витамины | Минеральные вещества

Сколько стоит крахмал картофельный ( средняя цена за 1 кг.)?

Москва и Московская обл.

65 р.

 

Крахмал картофельный – это не что иное, как сыпучий порошок белого цвета (иногда с желтоватым оттенком), который получают из картофельных клубней. Вообще, крахмал относят к сложным углеводам, который хорошо усваивается организмом человека и присутствует в овощах и фруктах, бобовых и злаковых, а также орехах. Калорийность крахмала картофельного составляет 313 ккал на сто граммов сыпучего сырья.

Благодаря свойствам крахмала картофельного образовывать коллоидный раствор различной вязкость, а попросту выступать в роли клейстера, этот продукт питания нашел свое место в области кулинарии.

В теплой воде этот порошок набухает и увеличивается в объеме. Его часто используют для приготовления разнообразных соусов, подливок и киселей. Однако при длительном хранении студни начинают стареть – они расслаиваются и становятся мутными. Для выпечки кондитерских изделий муку можно частично, а иногда и полностью, заменить картофельным крахмалом. Это связано с тем, что в тесте он обладает способностью делать их более рассыпчатыми, тем самым улучшая структуру готовых изделий.

Польза крахмала картофельного

Говоря о пользе крахмала картофельного, нельзя не отметить тот факт, что этот продукт питания снижает содержание холестерина сыворотке крови и печени. Это указывает на его антисклеротические свойства. Исходным продуктом, из которого производят крахмал, является картофель, который, в свою очередь, содержит много калия. Соответственно, он входит и в состав картофельного крахмала. Этот макроэлемент просто незаменим для больных с почечными заболеваниями, а также любителей выпить, так как помогает выводить лишнюю жидкость из организма.

Народная медицина утверждает пользу крахмала картофельного как противоязвенного средства. Это связано с противовоспалительным и обволакивающим эффектом этого лекарственного средства. Также после многочисленных исследований учеными было доказано, что картофельный крахмал способен активизировать синтез витамина B2 или рибофлавина, который необходим человеку для правильного пищеварения, а также нормализации обмена веществ.

Вред крахмала картофельного

Крахмалы относят к сложным углеводам, которые делят на 2 группы: природные (злаки, бобовые, фрукты, овощи, орехи) и рафинированные, то есть полученные в условиях промышленного производства. Это — белая мука (высшего сорта), крахмал и изготовленная на их основе продукция. Так вот, вредным считается именно рафинированный крахмал, который в процессе пищеварения повышает инулин. Это может привести к атеросклерозу, патологии глазного яблока и различным нарушениям гормонального баланса здорового организма.

Стоит добавить, что вред крахмала картофельного может сказаться на человеке при высоком процентном содержании этот порошка в продуктах, которые подвергаются тепловой обработке (развитие онкологических заболеваний).

Калорийность крахмала картофельного 313 кКал

Энергетическая ценность крахмала картофельного (Соотношение белков, жиров, углеводов — бжу):

Белки: 0.1 г. (~0 кКал)
Жиры: 0 г. (~0 кКал)
Углеводы: 78.2 г. (~313 кКал)

Энергетическое соотношение (б|ж|у): 0%|0%|100%

Рецепты с крахмалом картофельным



Пропорции продукта. Сколько грамм?

в 1 чайной ложке 14 граммов
в 1 столовой ложке 37 граммов
в 1 стакане 280 граммов

 

Пищевая ценность и состав крахмала картофельного

Моно- и дисахариды

0.9 г

Пищевые волокна

1.4 г

Витамины

Минеральные вещества

Аналоги и похожие продукты

Просмотров: 30614

крахмал и его усвоение — Разумное Человечество

Горячий свежеиспеченный хлеб, блинчики, картошечка, различные каши и вообще все продукты, приготовленные из злаковых и бобовых, в основном состоят из крахмала. В сети ходят мнения, что крахмал — это очень тяжелый компонент пищи, приводящий к болезням и старению. Разберемся, заглянем в химию крахмала и расставим все точки над «и».

 

Крахмал представляет из себя сложный углевод, это очень длинная цепочка, состоящая из звеньев простого углевода — глюкозы. Глюкоза является основным источником энергии для тела. Говоря про сахар в крови, имеют в виду именно глюкозу, а не свекловичную или тростниковую сахарозу. Для растений крахмал — основной поставщик стройматериалов, так как клетчатка (целлюлоза) тоже собрана из молекул глюкозы, только соединены молекулы в цепь иначе, чем в крахмале. Так растение для своих будущих потомков запасает стройматериалы в зерне, семечке или корнеплоде.

 

Но как же быть человеку, ведь нам нужен не крахмал, а глюкоза, из него добытая? Вот здесь и кроется опасность для человека. Чтобы расщепить крахмал на элементарные звенья, надо приложить много усилий и энергии. В нашем организме за это отвечает в основном поджелудочная железа и слюнные железы со своим ферментом амилазой. Для работы амилазе нужен подготовленный крахмал. Есть несколько способов подготовки крахмала для правильного его переваривания. Один из способов хорошо известен и крайне широко применяется — термическая обработка, при достаточно длительном нагревании крахмал хорошо набухает и разрывается на более короткие звенья, называемые декстринами. Но беда в том, что при сильном нагревании небольшая часть углеводов несколько видоизменяется и становится недоступной для ферментов. А белок, содержащийся в продукте, изменяет свою форму так, что также становится труднодоступным для ферментов. В чем опасность?

 

Эти малодоступные для ферментов белки и углеводы, находящиеся в продуктах, образуют большое количество отходов после переваривания, которые частично всасываются, а частично достаются микрофлоре. То, что всасывается, попросту начинает везде мешать, то есть ведет себя как токсин. У организма два пути, как от этого избавится — вывести или спрятать в кладовку. Подробнее об этом расскажу в следующих статьях, это действительно большая тема. Продолжим. То, что достается микрофлоре, ведет себя уже по-другому. Основа микрофлоры — это бифидо- и лактобактерии, питаются они только простыми сахарами, например, глюкозой, а те, чью численность они контролируют, различные условно патогенные организмы, едят все подряд и при избытке еды выделяют токсические для тела вещества. Если до толстого кишечника добрался совсем не обработанный крахмал, то он достается только патогенной микрофлоре, особенно грибкам, что гарантирует плохое самочувствие и упадок сил из-за обилия выделяемых токсинов.

 

Как усвоить крахмал без термообработки? Широко применяемый способ — это замачивание с возможным дальнейшим проращиванием. При прорастании в зерне или семечке выделяются ферменты для превращения крахмала в глюкозу, стройматериал для молодого растения. Но делается это постепенно, и даже в пророщенном зерне сохраняется приличное количество необработанного крахмала. Этот необработанный крахмал так же может доставить бед. С незапамятных времен у людей был способ полностью переработать крахмал в зерне, это технология сохранилась только в пивоварении.

Перед приготовлением сусла (то, что будет бродит), пророщенное зерно злаковых подвергают ферментации или соложению, в итоге такое зерно становится сладким на вкус из-за большого количества свободной глюкозы. Ферментация и самоферментация пищи сейчас одна из тем, которую усиленно изучаю.

 

Замачиванию поддаются далеко не все зернобобовые, например, белый, красный и бурый рис практически не размокают, а их «однофамилец» дикий рис прекрасно размокает и хорошо усваивается. Маш, чечевица, булгур, так же хорошо размокают. Но здесь крахмал не превратился во что-то в более легкое, он просто набух, зато белки остались в живой естественной форме. Большое количество крахмала — это большая нагрузка на поджелудочную железу, так что регулируйте количество по своим ощущениям, чтобы не было тяжести.

 

Ещё про правильное усвоение крахмала. Так как его переваривание начинается еще в рту, то крайне необходимо очень и очень тщательное пережевывание, нужно выработать много слюны, пусть лучше вы меньше съедите, зато вы гораздо больше усвоите.

Ведь важно не то, сколько съел, а то, сколько организм смог взять, так помогите ему, не торопитесь. Добавьте в рацион свежих овощей, а особенно много свежей зелени, это позволит частично компенсировать расход ферментов на переваривание крахмала. Если вы предпочитаете сварить продукт, например рис или чечевицу, то обязательно предварительно замочите, так вы уменьшите время обработки и удалите определенные вещества, мешающие пищеварению.

 

Все-таки по-настоящему человеческая пища — это полностью созревшие плоды, фрукты, ягоды, некоторые овощи и молодая зелень некоторых растений. Так мы устроены, и наша симбионтная микрофлора тоже. Но так как мы раскиданы по разным климато-географическим зонам и кое-где почти 8 месяцев в году лежит снег, и надо как-то выживать, то человек и вынужден употреблять не совсем свойственную пищу. Все эти зерна, бобы и семечки, это все же еда для птичек и грызунов, не для человека.

 

Доброго вам здоровья!

 

Петр, химик, участник сообщества Разумное Человечество

 

 

Углеводы крахмал, определение — Справочник химика 21

    Ход определения. Во многих объектах углеводы находятся как в растворимой (сахара, олигосахариды, декстрины), так и в нерастворимой форме (крахмал). Поэтому для определения общего содержания сбраживаемых углеводов крахмал переводят в растворимые продукты (декстрины и сахара) и в растворе определяют суммарное содержанпе углеводов антроновым методом. [c.144]
    Определение суммарного содержания сбраживаемых углеводов и нерастворенного крахмала. По этому методу определяют общее содержание сбраживаемых углеводов в бражке и барде, содержащих крахмал, декстрины, сахара и нерастворенный крахмал. Для этого проводят вначале гидролиз крахмала в 0,4%-ном растворе серной кислоты и в растворе определяют общие углеводы антроновым методом. 
[c.150]

    Существенный недостаток определения количества крахмала методом кислотного гидролиза заключается в том, что наряду с крахмалом частично расщепляются и гемицеллюлозы, вследствие чего искажаются данные об истинном содержании крахмала. Особенно это наблюдается при анализе растительных продуктов, содержащих много гемицеллюлоз. Чтобы избежать этого, был разработан диастатический (ферментативный) метод определения крахмала. Обработка навески растительного материала в определенных условиях диастазом позволяет отделить крахмал от других углеводов. Диастаз, как и другие ферменты, обладает строгой специфичностью и расщепляет только крахмал, переводя его в растворимое состояние. Растворимые продукты ферментативного расщепления крахмала отфильтровывают, отбирают определенное количество прозрачного фильтрата и проводят гидролиз НС1. В гидролизате определяют глюкозу описанными методами. Весьма существенным недостатком ферментативного метода является длительность определения. [c.165]

    Тревельян и Гаррисон [14] применили его для определения углеводов дрожжей. Наконец, в последнее время антрон начинают использовать также и для определения углеводов в растительном материале [15]. Антрон является высоко специфичным реактивом на углеводы. Он дает положительную реакцию (зеленая окраска) не только с моно- и дисахаридами, но и с различными полисахаридами и производными сахаров. Чтобы охарактеризовать степень чувствительности реакции с антроном, достаточно упомянуть, что этот реактив при использ1вании его для онределения крахмала, является в 40 раз более чувствительным, чем иод [12]. Антроновый метод дает возможность определить сахара в пределах 20—200 мкг в пробе. [c.428]

    Определение общей осахаривающей активности (ОСп). Метод основан на определении скорости ферментативной реакции гидролиза крахмала, которую устанавливают по изменению угла вращения плоскости поляризации субстрата. Это изменение происходит в результате ферментативного гидролиза крахмала до низкомолекулярных углеводов. [c.300]

    Белки клубней картофеля. Клубни очень богаты крахмалом (приблизительно 80 % сухой массы) и перерабатываются в промышленности для извлечения этого углевода. Остаток после получения экстракта из картофельного сырья включает твердую часть, состоящую преимущественно из волокон, в которых остается некоторое количество крахмала (мезга), и жидкую часть, называемую красной водой (см. схему на с. 480). Белки могут стать ощутимым компонентом загрязнения среды. Их экстракция позволяет не только рещить эту проблему, но и выгодно использовать попутный продукт, который представляет определенную питательную ценность, особенно благодаря повышенному содержанию лизина (см. главу Биохимические и физико-химические свойства белковых клубней ). [c.482]


    Пировиноградная кислота может участвовать и в синтетическом образовании углеводов. При определенных условиях реакции цикла анаэробного распада углеводов обратимы, и из пировиноградной кислоты могут синтезироваться углеводы — глюкоза и крахмал, [c.160]

    Полученные данные позволили установить, что в действии фосфора на направленность ферментативных превращений крахмала и интенсивность передвижения углеводов есть определенное соответствие. [c.236]

    В первых работах по фотосинтезу о скорости этого процесса судили по изменению в содержании углеводов или даже в содержании крахмала. Йодная проба Сакса, позднее приспособленная Маскеллом [212] для количественных определений, давала, например, представление о содержании крахмала. Все подобные методы пригодны, однако, только для сравнительных определений, так как углерод быстро включается в другие соединения, например в органические кислоты и белки. С другой стороны, такой показатель, как прирост сухого вещества, прекрасно отражает видимую фиксацию углерода за относительно долгие периоды. Прирост сухого вещества за счет поглощения минеральных солей обычно считается ничтожно малым в сравнении с тем, что дает фотосинтез (хотя на самом деле он иногда достигает 10% суммарной величины). [c.104]

    Отмеченная выше специфичность действия катализаторов выражена особенно сильно у ферментов. Так, например, гидролитическое разложение углеводов происходит при участии определенных ферментов, которые не влияют на разложение белков и жиров разложение белков идет в присутствии других ферментов. Еще замечательнее, однако, то, что гидролиз разных углеводов (крахмала, различных сахаров и т. д.) идет в присутствии особого для каждого углевода фермента. [c.64]

    Итак, углеводы — это глюкоза, крахмал, целлюлоза, лактоза, сахароза, агар, гликопротеины, липополисахариды, хитин, нуклеиновые кислоты, ацетатная пленка, штапельное волокно и т. д. и т. п. Так что же это все-таки такое, — углеводы Как почти любому классу органических соединений с развитой химией, им трудно дать вполне строгое определение, т. е. такое, которое включало бы все представители и исключало бы всё, не входящее в этот класс. Поэтому поступим иначе попытаемся описать основные структурные черты углеводов и показать на конкретных примерах их типичных представителей, какими они бывают. [c.7]

    Г. обнаружены в вирусах и фагах, микроорганизмах, грибах, растениях, в клетках и тканях животных. Их главная ф-ция-участие в катаболизме сложных углеводов они играют также важную роль в их биосинтезе (напр., крахмала, углеводных цепей гликопротеинов). Липидозы и др. болезни накопления обусловлены наследств, недостатком определенных Г.[c.576]

    При определенных условиях из пировиноградной кислоты могут образоваться углеводы — глюкоза и крахмал, т. е. наблюдаться обратимость реакций анаэробного распада углеводов. Термодинамические расчеты показывают, что промежуточные реакции анаэробной стадии распада углеводов легко обратимы, за исключением трех реакций. И именно эти три реакции создают значительный энергетический барьер, который исключает прямое обращение процесса. Вот эти реакции  [c.161]

    Те или иные закономерности в синтезе белков и крахмала установлены на основании относительных расчетов, при определениях содержания этих веществ в процентах от веса сухого зерна. Но не следует забывать, что во время налива абсолютный вес зерна резко увеличивается, и поэтому, несмотря на возможное уменьшение процентного содержания белков, абсолютное их количество в зерне, так же как и содержание крахмала при созревании резко возрастает. Общий характер накопления основных питательных веществ в зерне кукурузы показан на рисунке 28. Эти данные говорят о том, что во время созревания кукурузы (как и других злаков) количество питательных веществ в зерне увеличивается до фазы полной спелости, причем интенсивность накопления крахмала в зерне значительно превышает накопление белков или жиров. После наступления полной спелости, как уже говорилось, может наблюдаться уменьшение содержания углеводов (а иногда и белков) в зерне. [c.370]

    В большинстве растений количество углеводов достигает 80—90% сухого вещества. В отдельных органах и тканях растений преобладают разные углеводы в большинстве плодов и овощей моносахариды и сахароза, в семенах злаков и бобовых культур, а также клубнях картофеля— крахмал, в древесине и соломе — целлюлоза, гемицеллюлоза, пентозаны. Для определения содержания этих углеводов в растениях разработаны достаточно точные методы. [c.69]

    Остаток материала после определения крахмала переносят с воронки в прежнюю колбу, воронку смывают определенным объемом воды (50—100 мл) и для определения углеводов IV группы (гемицеллюлозы) к содержимому колбы добавляют такой объем 20%-ной НС1, чтобы во всем объеме концентрация НС1 равнялась 2%. Гемицеллюлозы гидролизуют нагреванием на кипящей водяной бане в течение 3 часов. [c.93]


    Высокомолекулярные органические вещества белки, каучук, искусственные смолы, некоторые углеводы, при достаточно высокой концентрации образуют студни, обладающие определенным характером структуры. Широко известны природные студни белка-кожа, волосы, ногти, копыта, шерсть и шелк, а также студни углеводов агар-агара, альгиновой кислоты, крахмала, декстрина и углеводородов — натуральный каучук и др. [c.39]

    Действие фосфора на интенсивность передвижения углеводов у картофеля коррелирует определенным образом с изменениями в направленности ферментативных превращений крахмала. Не обнаружено такого соответствия с влиянием на активность ферментов, синтезирующих и расщепляющих сахарозу. Установленные особенности в действии суперфосфата связаны, видимо, с тем, что у картофеля количественно преобладающей формой углеводов является крахмал.[c.240]

    Рост и нормальная жизнедеятельность любого животного осуществляются за счет питательных веществ, потребляемых с кормом. Для высокоразвитых животных необходимо, чтобы в состав корма входили в определенном количестве и соотношении полноценные. питательные вещества белки, углеводы (сахар, крахмал, клетчатка), жиры, разнообразные витамины, макро- и микроэлементы (кальций, фосфор, калий, натрий, железо, кобальт, марганец и др.) и вода. [c.22]

    Ход определения. Для анализа отрубей (поверхностной культуры) берут среднюю пробу и отвешивают на аналитических весах 3 г (или 10 г культуры). Навеску количественно переводят в мерную колбу на 200 мл и гидролизуют крахмал в 0,4%-ной серной кислоте. После гидролиза и осветления от фильтрата отбирают 2 мл при анализе отрубей и 5 мл при анализе поверхностной культуры грибов. Это количество в мерной колбе разбавляют до объема 100 мл дистиллированной водой. В разбавленном растворе определяют углеводы антроновым методом.[c.149]

    Для приготовления питательных сред в микробиологической промышленности используют сырье минеральное, животного и растительного происхождения, а также синтезированное химическим путем. Эти веш,ества, входя в состав питательной среды, обеспечивают развитие культуры и биосинтез определенных продуктов. Они не должны содержать вредных примесей. При выборе сырья необходимо учитывать его влияние на себестоимость, так как в микробиологическом синтезе важное значение имеет стоимость исходных веществ и материалов. В качестве источников углерода чаще всего используют углеводы (глюкоза, сахароза, крахмал, лактоза) или богатые углеводами натуральные продукты (меласса, кукурузная мука, гидроль и др.), а также жиры и даже вещества, содержащие углеводороды (нефть, парафин, керосин, природный газ, метан и др.). Источником азота обычно бывают неорганические соли — сульфат аммония, двузамещенный фосфат аммония, аммиак, нитраты, а также мочевина или натуральные продукты — кукурузный экстракт, соевая мука, дрожжевой автолизат и т. д. [c.75]

    Небольшие сублетальные дозы 2,4-Д и 2,4,5-Т могут влиять на содержание углеводов в растении иным образом. Обработка ботвы картофеля небольшими количествами 2,4-Д в определенных условиях приводит не только к повышению урожая клубней [1438, 1439, 1441, 1442], но и к повышению содержания крахмала и сахара в картофеле [1440, 1443]. [c.89]

    Настоящий обзор посвящен вопросу использования в качестве привлекающих веществ определенных химических соединений синтетического или природного происхождения, и в том числе различных эфирных масел, керосина и растений. Дается также обзор веществ, образующихся в самих насекомых и обладающих способностью привлекать особей противоположного пола этого же вида насекомых. Отравленные приманки из сахара, крахмала или других углеводов, зерновые продукты, белковые гидролизаты, ферментирующиеся смеси, дрожжи и бактериальные культуры не охватываются обзором, но рассматриваются отдельные химические вещества, являющиеся основными или побочными продуктами ферментации или гидролиза. Такие физические явления, как, например, свет и тепло, могут быть весьма сильными факторами привлечения, но рассмотрение их выходит за границы настоящего обзора. [c.55]

    Попадая в организм, жиры в тонких кишках расщепляются (под действием фермента липазы) на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются, и из них вновь синтезируются жиры, специфические для данного организма. Определенное количество жиров в животных организмах синтезируется из углеводов, также поступающих с пищей. В растениях жиры образуются из крахмала. Для животного организма они — источник энергии в этом их основная биологическая роль. [c.203]

    Оптическая изомерия имеет очень большое биологическое значение. Органические вещества, принимающие участие в жизненных процессах, в большинстве своем представляют собой сложные асимметрические соединения. Поэтому многие реакции в организмах протекают лишь с участием соединений с определенной пространственной конфигурацией. В результате организмы во многих случаях усваивают или вырабатывают в процессе жизнедеятельности только соединения, являющиеся теми или иными оптическими изомерами. Так, в мышцах в процессе работы в результате превращений животного крахмала или виноградного сахара (глюкозы) всегда накапливается Ь (-ь)-молочная кислота. Мы увидим далее, что в организмах образуются и усваиваются лишь определенные оптические изомеры углеводов, аминокислот и т. п. [c.225]

    Наряду с жирами и углеводами белки — основная составная часть пищи человека. В индустриальных странах главным источником пищевых белков являются продукты животного пронсхождення, в то время как в развивающихся странах в пище преобладают биологически неполноценные растительные белки. Для удовлетворения потребности постоянно растущего населения помимо увеличения производства животных и растительных продуктов, выведения сортов зерновых с повышенным содержанием недостающих аминокислот и повышения ценности биологически неполноценных растительных белков добавлением синтетических аминокислот все большее значение приобретает дальнейшее развитие микробиологических щюцессов получения белков одноклеточных микроорганизмов [10 — 15]. Микробиологические процессы основаны на способности определенных микроорганизмов использовать в обмене веществ в качестве источника углерода такие вешества, как углеводороды нефти, спирты или сырье, содержащее углеводы (крахмал, меласса, целлюлоза). Обзор важнейших процессов дан в табл. 3-1. [c.341]

    При определении III группы углеводов (крахмал) материал после извлечения водой переносят в прежнюю колбу. Общий объем воды в колбе не должен превышать 60—100 мл. После этого производят оклейстеризоваиие крахмала нагреванием на водяной бане в течение 30 ми- [c.92]

    Из природных высокомолекулярных вепдеств прежде всего следует отметить полимерные углеводы, целлюлозу и крахмал, определение концевых групп которых имело существенное значение. Бергмани и Махе-мер [25] разработали иодометрический метод определения концевых глюкозных остатков со свободными альдегидными группами в молекулах целлюлозы. Однако для высокомолекулярных продуктов получались слищком низкие значения молекулярных весов из-за окислительной деструкции во время определения. Штаудингер и Эдер [26], соблюдая особые предосторожности, сумели получить правильные значения для молекулярных весов при величинах их ниже 15 000. [c.351]

    Спектроскопические методы анализа являются одними из самых распространенных и широко применяемых методов, позволяющих получить полную информацию о важнейших свойствах органического вещества. Они позволяют определять содержание веществ в диапазоне от 30—40% до 10 %. Фотометрические методы используют, например, для определения пектиновых веществ, фенольных соединений, витаминов, цветности сахара, крахмала, муки, степени окнсленности жиров. Люминесценцию наиболее широко применяют для идентификации и количественного определения ввгтаминов, белков, жиров, углеводов, лекарственных препаратов, а также для определения сорта муки и наличия в ней примеси, дпя контроля всхожести семян. [c.475]

    Метод позволяет определять 0.001—0,025% углеводов в растворе [145, 149, 155]. Описанный метод рекомендуется для определения гликогена [156], галактуроновой и глюкуроновой кислот [153], глюкозидов [139, 157], декстрина [158], кортикостеро-на [159], крахмала [147, 160, 161], карбоксиметилиеллюлозы [140], маннозы [162, 163], маннозидострептомицина [163, 164], метилцеллюлозы [161], оксиметилцеллюлозы [161], пентозы [140, 165], целлюлозы [147].[c.173]

    Содержание нерастворенного крахмала в бражке колеблется от 0,05 до 0,3%. Большие величины встречаются редко и, по-види.мому, связаны с неправильным ведением технологического процесса. В процентах от введенного в производство крахмала это соответствует 0,3—1,7. Присутствие крахмала в бражке обнаруживают по окраске с йодом. Количественное определение его довольно сложно, поэтому о содержании крахмала косвенно судят по сум ме несброженных углеводов. [c.492]

    Большое значение для количественного учета витаминов имеют биологические методы. Принцип этих методов сводится к следующему. Животных (крыс, морских свинок, голубей и др.) переводят на искусственную безвитаминную диету и затем наблюдают, какое количество исследуемой пищи может предохранить животное от развития заболевания или вылечить животное от уже наступившего авитаминоза. Очевидно, при определении содержания в пиш,е того или иного витамина приходится составлять для каждого случая особые диеты. В состав любой диеты должны входить белки, углеводы, жиры, минеральные соли, вода и все витамины, за исключением того витамина, содержание которого в исследуемом пищевом продукте должно быть определено. Диета для получения авитаминоза А у крыс имеет, например, такой состав казеина 18%, крахмала 48%, свиного жира 38%, солей 4% и в качестве источника витаминов 0,4 г дрожжей в день. Животные, находящиеся на этой диете, получают все необходимые пищевые вещества и витамины, за исключением витамина А. Вследствие этого через несколько педель у животного обычно развивается авитаминоз А. При прибавлении исследуемого пищевого продукта к вышеуказанной диете крыса остается здоровой только в том случае, если прибавленный продукт содержит витамин А. [c.136]

    Углеводы — обширная группа органических веществ, широко распространенных в живой природе. Представителями углеводов являются виноградный сахар (глюкоза), свекловичный, или тростниковый, сахар (сахароза), крахмал, целлюлоза. В результате процесса фотосинтеза (см. стр. 214) растениями на нашей планете ежегодно создается огромное количество углеводов, которое оценивается содержанием углерода 4-10 т. Поэтому можно считать, что углеводы являются наиболее распространенными органичес кимй соединениями. Около 80% сухого вещества растений прихо дится на углеводы, из которых состоят опорные ткани растений в зерне, картофеле, овощах, плодах углеводы служат резервными питательными веществами. Невозможно переоценить значение угле водов как одного из основных средств питания человека и сель скохозяйственных животных. Переработкой углеводов заняты круп ные отрасли промышленности химическая (производство искус ственных волокон, пластмасс), целлюлозно-бумажная, текстиль ная, пищевая и др. Углеводы (хотя и в небольших количествах являются обязательной составной частью животных организмов в крови, поддерживается строго определенная концентрация глю козы (у человека 0,08—0,11%). Вещества, регулирующие важней шие процессы жизнедеятельности, — протеиды, нуклеиновые кис лоты (см. стр. 612) и другие содержат в своем составе остатки молекул углэводов. [c.204]

    Ход определения. Для анализа берут в стаканчике 25 г полупродукта и переводят его в мерную колбу на 200 мл, 75 мл 0,53%-ного раствора серной кислоты. Получают 100 мл смеси, в которой содержится 0,4 % Н2504. В исследуемом растворе проводят гидролиз крахмала. Фильтрат гидролизата разбавляют в 10 раз (10 мл на 100 мл). В разбавленном растворе определяют общее содержание углеводов антроновым методом. [c.150]

    Существует два основных типа гидролиза крахмала разжижение, т. е. образование сравнительно крупных высокомолекулярных осколков — декстринов, и сахарификация, т. е. образование преимущественно низкомолекулярных углеводов, обычно дисахарида мальтозы, состоящего из двух частиц глюкозы. Соответственно этому различают амилазы двух типов действия — разжижающие и сахарифицирующие. Каждая из этих амилаз образует не только, например, декстрины или мальтозу вместе с декстринами всегда образуется определенное количество мальтозы, а с мальтозой сахарифицирующая амилаза дает также некоторое количество декстринов. Таким образом, можно говорить о преобладающем типе действия каждой из этих двух амилаз (рис. 34). Практически же различие между ними выражено очень резко. [c.222]

    Двуокись углерода воздуха используется растениями для синтеза углеводов (например, сахар, крахмал,целлюлоза) необходимая для этого энергия доставляется солнечными лучами. Атмосферный углерод содержит определенную часть радиоактивного углерода который образуется в результате взаимодействия азота (К ) с нейтронами, доставляемыми в атмосферу космическими лучами.Поэтоцу углерод,находящийся в биологическом круговороте, содержит всегда радиоактивный згглерод. В веществе, которое не участвует в [c.7]

    В процессе жизнедеягельности растений в их организмах создаются оргапические вещества — белки, жиры, различные углеводы, которые в тех или иных количествах накапливаются в семенах, плодах, клубнях, корнеплодах и других органах, используемых человеком в пищу, на корм животным или в качестве сырья для промышленности. В зависимости от культуры и условий ее возделывания содержание названных веществ в урожаях подвержено значительным колебаниям. К питательной ценности растительной продукции, ее кормовым Достоинствам и качеству предъявляются определенные требования. В связи с этим для качественной оценки урожаев возникает необходимость в проведении их анализа на содержание белков, сырого протеина, жира, крахмала, сухих веществ. Ниже приводятся некоторые из методов определения этих веществ в растениях. Ориентировочное содержание их в урожаях отдельных культур представлено в таблице 4 приложений. [c.241]

    Поляриметрический метод определения осахаривающей активности ферментов метод ВНИИПрБ). Поляриметрический метод опре деления активности осахаривающих ферментов ОСп основан на определении изменения поляризации субстрата, которое происходит за счет образования низкомолекулярных углеводов под действием ферментов на крахмал. [c.167]


Крахмал липиды — Справочник химика 21

    Химический состав эндосперма, оболочек и зародыша раз. чен. Эндосперм — основная часть зерна хлебных злаков (в т нице 81,2 %), содержит от 60 до 80 % крахмала, 10—15 % б ка. В нем мало липидов, витаминов. Примером может служ химический состав зерна пшеницы, приведенный в табл. 12. [c.102]

    Углеводы — большая группа органических веществ, широко распространенных в живой природе. Представителями углеводов являются виноградный сахар (глюкоза), свекловичный, или тростниковый, сахар (сахароза), крахмал, целлюлоза. В результате процесса фотосинтеза (с. 217) растениями на нашей планете ежегодно создается огромное количество углеводов, которое оценивается содержанием углерода 4 -10 ° т. Поэтому можно считать, что углеводы являются наиболее распространенными органическими соединениями. Около 80% сухого вещества растений приходится на углеводы, из которых состоят опорные ткани растений в зерне, картофеле, овощах, плодах углеводы служат резервными питательными веществами. Невозможно переоценить значение углеводов как одного из основных средств питания человека и сельскохозяйственных животных. Углеводы являются обязательной составной частью животных организмов в микроорганизмах они составляют 20—30%. Наряду с белками, нуклеиновыми кислотами и липидами углеводы являются необходимой составной частью живой клетки и выполняют важные биологические функции. Вещества, регулирующие процессы жизнедеятельности, — некоторые протеиды, нуклеиновые кислоты (с. 604) и др. — содержат остатки молекул углеводов. [c.207]


    Углеводы являются чрезвычайно важным классом природных соединений. Исследование их химических свойств может дать ценную информацию о механизмах реакций и стереохимии. Значительным достижением в настоящее время является применение углеводов в качестве хиральных синтонов и заготовок для стерео-специфического синтеза таких соединений, как простагландины, аминокислоты, гетероциклические производные, липиды и т. д. Для биолога значение углеводов заключается в доминирующей роли, которая отводится им в живых организмах, и в сложности их функций. Углеводы участвуют в большинстве биохимических процессов в виде макромолекулярных частиц, хотя во многих биологических жидкостях содержатся моно- и дисахариды, а большинство растений содержит глюкозу, фруктозу и сахарозу. Только растения способны осуществлять полный синтез углеводов посредством фотосинтеза, в процессе которого атмосферный диоксид углерода превращается в углеводы, причем в качестве источника энергии используется свет (см. гл. 28.2). В результате этого накапливается огромное количество гомополисахаридов — целлюлозы (структурный материал) и крахмала (запасной питательный материал). Некоторые растения, в особенности сахарный тростник и сахарная свекла, накапливают относительно большие количества уникального дисахарида сахарозы (а-О-глюкопиранозил-р-О-фруктофуранозида), который выделяют в значительных количествах (82-10 т в год). Сахароза — наиболее дешевое, доступное, Чистое органическое вещество, запасы которого (в отличие от запасов нефти и продуктов ее переработки) можно восполнять. -Глюкоза известна уже в течение нескольких веков из-за ее способности кристаллизоваться из засахаривающегося меда и винного сусла. В промышленном масштабе ее получают гидролизом крахмала, причем в настоящее время применяют непрерывную Схему с использованием ферментов, иммобилизованных на твердом полимерном носителе. [c.127]

    Белковые тела находятся в крахмалистом эндосперме зерновок злаков. Эти гетерогенные системы, включающие кроме различных групп запасных белков крахмал, липиды и ряд кислых гидролаз, имеют размеры в несколько микрометров. [c.286]

    Крахмал картофеля, как и крахмал других видов растений, состоит из амилозы и амилопектина. В крахмале клубней количество амилозы обычно достигает 20—25%, а амилопектина 75— 80%. Молекулярный вес амилозы составляет 180 тыс., амилопектина 1—6 млн. В крахмале найдено 50—100 мг% фосфора, небольшое количество липидов и некоторых других соединений. Фосфор в крахмале связан с амилопектином. Температура клейстеризации картофельного крахмала 55—65 °.[c.416]


    В целом растительные белки не предназначены для потребления в чистом виде, как это возможно в отношении животных белков мяса. Если с точки зрения питательности различия между этими двумя типами белков невелики, то внешний вид, форма подачи и включение в продукты в качестве ингредиентов играют большую роль в использовании растительных белков. Необходима изобретательность для удачного введения белковых компонентов растений в кулинарные изделия и блюда. Кроме того, желательно давать этим растительным белкам более привычные для покупателей названия, подобные названиям крахмал, масло, мясо, картофельная мука, жир, а не такие, как липиды, углеводы. Но что бы [c.6]

    За исключением семейств растений, в ядрах которых много крахмала, энергия запасается в семенах в форме липидов. Так, например, в ядрах семян, богатых крахмалом (зерновые культуры, горох, конские бобы), содержание липидов очень мало (ниже 5%). В ядрах семян люпина содержание липидов варьирует в зависимости от вида растения в пределах 8—18% [19], и в случае повышенного содержания экстрагирование их может быть оправдано. В сое находится около 20 % липидов, а семена некоторых масличных культур (арахис, рапс, хлопок, подсолнечник и пр.) могут содержать их до 65 %. [c.377]

    Немного о состоянии основных пищевых веществах, присутствующих в хлебе. Белки хлеба в основном денатурированы, крахмал частично клейстеризован, деполимеризован, липиды адсорбированы или образуют комплексы с белками и углеводами. Содержащиеся в хлебе пищевые волокна (клетчатка, гемицеллюлозы) находятся в размягченном и набухшем состоянии. В питании человека хлеб является важным источником белка, покрывающим его суточную потребность (при потреблении 450 г хлеба в день) на 30%. В то же время в белках хлеба существует дефицит лизина и треонина. В ржаном хлебе содержится несколько больше незаменимых аминокислот, но и в ржаном хлебе лизин и треонин дефицитны. В пшеничном хлебе из целого зерна содержание этих аминокислот несколько выше, чем в хлебе из муки высоких [c.109]

    В семенах масличных растений эти соединения сначала образуют вещества углеводной природы — типа крахмала, а затем по мере созревания семян идет превращение крахмальных зерен в клетках в липидные гранулы. Уже с первых дней созревания масличных семян некоторые крахмальные зерна в их клетках наряду с крахмалом содержат масло, занимающее небольшую часть крахмального зерна. Между крахмалом и маслом находится промежуточная зона, состоящая из продуктов превращения крахмала в масло (липиды). Наиболее быстро это превращение идет в зернах, располагающихся у ядра клетки. Заметные количества масла в клетках созревающих семян подсолнечника, льна, горчицы и других растений появляются на 5—7-й день после окончания цветения. На поздних стадиях созревания крахмал в клетках масличных растений полностью исчезает, превращаясь в масло. [c.19]

    В водах, зафязненных органическими веществами, способными к брожению, наблюдается большое разнообразие бактериальных форм. Некоторые виды микроорганизмов разрушают целлюлозу, крахмал, липиды и протеины. Другие же используют продукты распада этих веществ. [c.17]

    Таким образом, растения при фотосинтезе запасают энергию и связывают углерод в виде D-фруктозо-б-фосфата, из которого затем синтезируют сахарозу и крахмал. Сахароза хорошо растворяется в воде и транспортируется в различные части растения, крахмал используется в качестве резервного полисахарида. Сахароза и крахмал легко гидролизуются, образующиеся при этом D-глюкоза и D-фруктоза служат исходньпки материалами для биосинтеза других моно-, олиго- и полисахаридов. D-Глюкоза и D-фруктоза подвергаются также расщеплению и окислению с выделением необходимой для жизнедеятельности растения энергии и образованием промежуточных соединений для последующего биосинтеза (ацетилкофермент А, D-эpитpoзo-4-фo фaт, фосфоенолпировиноградная кислота, рибозо-5-фосфат). На основе этих веществ растения синтезируют многочисленные представители различных классов соединений (лигнины, липиды, таннины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, терпены, пигменты, алкалоиды, фитогормоны и т. д.). Растительная биомасса является обширным возобновляемым сырьевым источником для производства различных органических материалов и соединений. [c.341]

    Для того чтобы произошло опыление, пыльца с помощью насекомых, ветра или воды должна попасть на рыльце пестика цветка. Различают пыльцевые зерна с клейкой и неклейкой поверхностью. Оболочка пыльцевого зерна состоит из внутреннего и наружного слоев интины и экзины соответственно. Ин-тина, помимо целлюлозы и пектиновых веществ, содержит белки, участвующие в процессах взаимного узнавания пыльцы и тканей рыльца, и гидролитические ферменты (кислую фосфатазу, протеазу, РНКазу и др.). Они концентрируются вблизи поры или пор прорастания и активируются при контакте поры с тканью рыльца. Экзина состоит из спорополлени-на — вещества терненоидной природы и обладает высокой устойчивостью к внешним воздействиям. В полостях экзины локализованы белки, которые функционируют в системе несовместимости пыльцы и рыльца, контролируя внутривидовую и межвидовую совместимость при опылении. Пыльцевое зерно содержит ряд запасных веществ (крахмал, липиды, белки), витамины, а также активаторы и ингибиторы роста. Зрелая пыльца содержит лишь 10—15% воды. [c.379]


    Пластинки для тонкослойной хроматографии липидов готовят, как указано на с. 72. При аналитической хроматографии толщина слоя силикагеля обычно не превышает 0,25 мм. Для препаративных целей используют слои толщиной 0,75—1,0 мм на пластинках размером 20X Х20 см В некоторых случаях для лучшего разделения используют удлиненные пластинки (34×20 см). Для аналитического разделения липидов можно применять готовые пластинки Силуфол чехословацкого производства. Они представляют собой тонкий слой силикагеля, закрепленный на алюминиевой фольге с помощью крахмала. Для подготовки пластинок Силуфол к работе их необходимо активировать. [c.70]

    Крахмал представляет собой природную смесь полисахаридов с общей формулой СвНюОд, образующихся в результате фотосинтеза и откладывающихся в корнях, клубнях и семенах растений. Крахмал является самым распространенным резервным полисахаридом и служит основным источником питания растительных клеток. В некоторых видах семян и зерен количество его доходит до 70%. В меньших, но все же значительных количествах (25—30%) он содержится в клубнях тропических растений. Основным сырьем для производства крахмала является зерно, главным образом маисовое (кукурузное), и клубнеплоды, в основном картофель, в меньшей степени батат, тапиока, саго и др. Зерна крахмала содержат 10—20% воды и очень небольшие количества фосфатов, кремнезема, жирных кислот, липидов и т. и. [c.172]

    Основное количество неспецифических органических веществ носту-нает в ночвы с растительным онадом и остатками корневой системы растений. Среди неснецифических органических веществ, поступающих в почву с остатками растительного ироисхождепия, преобладают углеводы, лигнин, белки и липиды. Общее содержание углеводов в почвах колеблется от 5 до 30 % от общего количества органических веществ, но их преобладающая часть находится в связанной форме. Углеводы входят в состав гумусовых кислот и гумипа. Углеводы, не связанные с гумусовыми кислотами, активно участвуют в химических превращениях. Они образуют комплексные соединения с ионами тяжелых металлов, вступают во взаимодействие с глинистыми минералами или подвергаются процессам минерализации. В почвах встречаются представители всех классов углеводов моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Последние составляют главную массу углеводов во всех органических остатках и наиболее устойчивы в ночвах. Среди важнейших полисахаридов, встречающихся в почвах, следует назвать целлюлозу, крахмал, хитип. [c.49]

    Во время процесса дедифференциации, который у всех клеток сходен, клетки должны утратить характерные черты исходной ткани. В первую очередь они теряют запасные вещества — крахмал, белки, липиды. В них разрушаются специализированные клеточные органеллы, в частности хлоропласты, но возрастает число ами-лопластов. Кроме того, разрушается аппарат Гольджи, перестраиваются эндоплазматический ретикулюм и элементы цитоскелета.[c.165]

    Ряд полисахаридов, включая различные виды крахмала, содержит один редуцирующий конец, что обусловливает возможность раскрытия-кольца и образования свободной альдегидной группы, обладающей восстановительными свойствами. В других случаях редуцирующий конец заблокирован . Один из видов такой блокировки (реализуемой, как предполагается, в инулине) состоит в том, что конец цепи имеет структуру сахарозы. В других полисахаридах возможно присутствие концевой трегалозы. Встречаются циклические полисахариды, сахарные цепи которых замкнуты в кольцо и вообще не имеют свободного редуцирующего конца. Эти полисахариды, как правило, присоединены к молекулам белка или липида. [c.115]

    Выше мы уже рассматривали синтез одного из гомополисахаридов— гликогена (гл. И, разд. Е,3). У животных гликоген образуется из иОР-глюкозы, тогда как в бактериях — из АОР-глюкозы. Последнее соединение служит также донором глюкозильных единиц при синтезе крахмала (рис. 12-1) [10а]. Разветвленные молекулы гликогена и амнлопектина нарастают с нередуцирующих концов цепи. Сочетание роста и распада на одних и тех же концах молекулы обеспечивает быстрое накопление или использование глюкозильных единиц. Аналогичный способ переноса остатков глюкозы от иОР-производных на нередуцирующие концы углеводной цепи характерен также для синтеза многих олигосахаридных групп, связанных с белками и липидами. [c.535]

    Клейковина представляет собой белковый комплекс, который можно изолировать выщелачиванием в воде теста из пшеничной муки. Таким образом получают вязкоэластичную нерастворимую массу, которая в сухом виде составляет около 10 % исходного количества муки и имеет высокую водоудерживаю-ш,ую способность (влагоемкость) —около 150%. Клейковина обычно содержит 75—80 % белков, 5—10% липидов и остаточный крахмал, количество которого зависит от эффективности и длительности отмывки. Липиды играют функциональную роль [48, 131], и многочисленные работы показали, что они связаны с белками клейковины [49, 93, 141, 177].[c.219]

    Процессы производства изолятов часто базируются на сырье, бедном липидами. Действительно, они позволяют легче изолировать белки, исключая другие, практически нерастворимые соединения (крахмал, клетчатка), или, наоборот, превосходно растворимые (сахара, минеральные вещества, небелковый азот). В зависимости от характера сырья и содержания в нем масла (остаточного в случае с шротами, нативного при переработке крахмалистых семян) конечные концентрации липидов в изолятах могут быть заметными и представлять основную часть небелковых соединений в изоляте. [c.459]

    Этот попутный продукт высушивают на разогретом вальце или другим менее денатурирующим способом его можно использовать для кормления животных или в питании человека. Как сообщалось [124], проведено разделение белкового экстракта и нерастворимого осадка (при pH 8,5) с помощью вибрирующих сит с размером отверстий 75 мкм (удаляющих волокна), а затем батареи гидроциклонов (удаление крахмала) с промывкой в противотоке. В итоге попутный продукт — крахмал содержит лишь 0,4 % белков, а выход азотистых веществ изолята достигает 77 % (после осаждения при pH 4,4). Каков бы ни был применяемый метод разделения, основным препятствием при осуществлении этого технологического процесса с богатыми крахмалом семенами бобовых культур является наличие липидов в изолятах. Действительно, если мука из шелушеных семян конских бобов и гороха содержит только 1,5—2 % липидов, они по большей части связаны с белками, а в изолятах их от 3 до 8 % это может вызвать затруднения в смысле обеспечения их сохранности и в конечном счете нарушить проявление функциональных свойств белков. [c.462]

    Эдвардс с соавторами [34] подвергали обработке отруби, содержащие 20 % белков (Ы X 5,7), 5 % липидов, 9 % волокон, 5 % зольного остатка и 26—33 % крахмала, посредством растворения при pH 9. Сепарирование производится в два яруса оно позволяет в первую очередь разделить посредством непрерывного воздействия давлением волокнистый осадок и жидкость, содержащую крахмал и белки. Далее эту жидкость фракционируют с помощью вибрирующих сит и центрифуг. Белки осаждаются в очищенном экстракте при pH 5 (20 °С) или при pH 6, но с подогревом среды (80 °С). В зависимости от того, удаляется крахмал или нет, а также от способа осаждения белков получаемые продукты можно рассматривать как изоляты или белковокрахмальные концентраты (табл. 9.27). Изоляты содержат повышенное количество жировых веществ и не освобождены полностью от крахмала. Их выход по отношению к массе перерабатываемого сырья очень низок. Фракции, богатые крахмалом, очищаются недостаточно. [c.465]

    Полученным таким способом волокнам можно придать разную организацию, например, расположить их параллельными пучками, чтобы имитировать волокнистую структуру мышечной ткани. Однако необходимо соединить волокна между собой для получения продуктов с приемлемой текстурой. Когезии можно добиться термообработкой сырых волокон под давлением [32 , но чаще всего она достигается введением связующего вещества. Нередко для этого служит овальбумин, поскольку он коагулирует под действием тепла, но в состав связующих веществ могут входить и другие белки, такие, как желатин, казеин, белки сыворотки молока, клейковина, белки сои. Используются также крахмал и полисахариды типа альгината и каррагинана благодаря их загущающим и желирующим свойствам. Связующие вещества, помимо их склеивающей, когезионной роли, могут служить основой для введения пигментов, ароматизирующих добавок и липидов. Пропитку волокон можно проводить в ванне с раствором, содержащим связующее вещество. Закрепление связующего вещества происходит затем под действием прогрева, а более равномерное распределение в массе можно улучшить разделением волокон вибрацией [29] или заставив их циркулировать в противотоке связующего вещества в извилистом контуре [71]. Некоторые авторы [64] предложили технологический процесс, в котором связующее вещество не распределяется равномерно, [c.536]

    Запасные вещества прокариот представлены полисахаридами, липидами, полипептидами, полифосфатами, отложениями серы (см. рис. 4 табл. 5). Из полисахаридов в клетках откладываются гликоген, крахмал и крахмалоподобное вещество — фанулеза. Последняя — специфический запасной полисахарид анаэробных споровых бактерий фуппы клостридиев. Названные полисахариды построены из остатков глюкозы. В неблагоприятных условиях они используются в качестве источника углерода и энергии. [c.63]

    Чтобы повысить способность белков к влажному прядению и улучшить органолептические свойства волокон, в прядильные растворы перед филированием вводили некоторые добавки. Так, при введении небольшого количества клейковины увеличивается механическая прочность волокон [35]. Добавление в прядильные растворы липидов непосредственно перед экструзией через фильеру для ослабления омыления повышает сочность и делает волокна более мягкими по консистенции [57]. Желатинированный крахмал повышает водоудерживающую способность и облегчает повторную гидратацию волокон, сохраняемых в сухом состоянии [76]. [c.538]

    Первый элементный анализ жиров был выполнен А. Лавуазье, показавшим, что жиры и масла состоят в основном из углерода и водорода. Он полагал, что сахара и крахмал являются окислами жиров , а в растениях углекислый газ соединяется с водой с образованием жиров и выделением кислорода. Первые работы по химии липидов были выполнены К. Шееле, который открыл глицерин и установил, что это вещество содержится в животных жирах. и растительных маслах. М. Шеврёль в 1811 г. при кислотной обработке мыла, полученного из свиного жира, выделил кристаллическую жирную кислоту, а затем охарактеризовал большое число разнообразных жирных кислот — от масляной до стеариновой. В 1812 г. он открыл холестерин собой сложные эфиры жирных кислот и глицерина. М. Шеврёль ввел в практику метод разделения жирных кислот на основе их различной растворимости в органических растворителях. Итоги этих исследований были опубликованы им в 1823 г. в книге под названием Химическое изучение жировых тел . [c.514]

    Так, в прядильные растворы вводили различные добавки клейковину и белки молока [35], крахмал в нативном состоянии, желатинированные или химически модифицированные крахмалы [73, 75, 80] липиды, красители и ароматизаторы [15], пигменты, такие, как нитрозилгемоглобин [23]. Коагулирующие растворы также подвергались многочисленным исследованиям. Для улучшения цвета и вкуса волокнистого продукта добавляли сульфит натрия в разные кислоты (молочную, уксусную, лимонную, фосфорную) и соли, входящие в состав обрабатывающих растворов. Было показано, что коагуляция белков в присутствии солей алю- [c.542]

    Так, исследованиями, проведенными в ГНЦЛС и за рубежом, показано, что альгинаты натрия и кальция, хитозан и крахмал могут пролонгировать биодоступность ряда фармакологических субстанций при введении в желудок со сдвигом их пиковых концентраций в крови на 5-7 часов при достаточно высоком значении площади под фармакокинетической кривой. И наоборот, производные крахмала, (ди-альдегидкарбоксиметилкрахмал) резко активируют биодоступность, смещая ее пик на 15—60 мин. Авторы объясняют эти эффекты как изменением растворимости фармакологутческих субстанций в присутствии указанных полимеров, так и взаимодействием некоторых из последних с белками и липидами мембран энтероцитов, что приводит к замедлению всасывания лекарственных веществ из желудка [47].[c.309]

    Третью группу биологических макромолекул, состоящих из простых фрагментов, образуют олиго- и полисахариды. Они состоят из простых мо-носахаридных фрагментов, связанных между собой. Функции полисахаридов весьма разнообразны. Они играют роль резервных веществ, например крахмал, и структурных элементов, например целлюлоза. Важную функцию распознавания клеток, а также роль рецепторов выполняют поверхностные элементы олигосахариды и малые полисахариды, связанные с липидами, свойства которых определяет их первичная структура. [c.153]

    Химический состав зерна и продуктов переработки различе зависит от выхода муки, технологии. При измельчении зер( крахмала повреждаются, меняются его свойства, повышает его влагопоглотительная и сахарообразующая способност В муке по сравнению с зерном меньше липидов, минеральнь веществ (зольность), витаминов. Изменяется содержание бел (см, табл, 13). Мука более высокого сорта содержит меньш количество минеральных веществ и клетчатки (что косвен свидетельствует о меньшем содержании в ней оболочек), белк витаминов, липидов, больше крахмала.[c.104]

    Следовательно, с увеличением выхода муки в ней возрастает Одержание белка, липидов, клетчатки, золы и снижается содер- ание крахмала. Хлебопекарное достоинство пшеничной муки, е. ее способность давать хлеб вкусный, правильной формы и Орошего объема, с зарумяненной коркой без трещин, с тонко- енным, с равномерной пористостью мякишем, определяется ззообразующей способностью и силой муки. [c.105]

    Приготовление хлеба начинается с замеса для получения однородного по всей массе теста. Его продолжительность 7— о мин для пшеничного хлеба и 5—7 мин для ржаного хлеба. 0 это время происходят сложные, в первую очередь, коллоидные 0роцессы набухание муки, слипание ее частичек и образование ассы теста. В них участвуют все основные компоненты теста белки, углеводы, липиды, однако ведущая роль принадлежит белкам Белки, связывая воду, набухают, отдельные белковые макромолекулы связываются между собой за счет разных по энергии связей и взаимодействий и под влиянием механических воздействий образуют в тесте трехмерную сетчатую структуру, 0олучнвшую название клейковинной. Это растяжимый, эластичный скелет или каркас теста, во многом определяющий его физические свойства, в первую очередь упругость и растяжимость. В этот белковый каркас включаются крахмальные зерна, продукты деструкции крахмала, растворимые компоненты муки и остатки оболочек зерна. На него оказывают воздействие углекислота и поваренная соль, кислород воздуха, ферменты. В дальнейшем, в ходе брожения теста, клейковинный каркас постепенно растягивается. Основная часть теста представлена крахмалом, часть зерен которого повреждена при помоле. Крахмал также связывает некоторое количество воды, но объем его при этом увеличивается незначительно. Кроме твердой (эластичной) в тесте присутствует и жидкая фаза, содержащая водорастворимые (минеральные и органические) вещества, часть ее связывается нерастворимыми белками при их набухании. При замесе тесто захватывает и удерживает пузырьки воздуха. Следовательно, после замеса тесто представляет собой систему, состоящую из твердой (эластичной), жидкой и газообразной фаз.[c.107]

    Полисахариды вьшолняют в основном две функции. Одни из них, например крахмал, представляют собой различные формы запасного горючего , снабжающего клетку энергией, тогда как другие, например целлюлоза, используются в качестве внеклеточных структурньк компонентов (рис. 3-9). Липиды, к которым относятся жиры и жироподобные вещества, во-первых, играют роль основных структурных компонентов мембран и, во-вторых, служат запасной формой богатого энергией горючего . [c.66]

    Как указывалось вьпце, наиболее часто встречающиеся в природе полисахариды, крахмал и целлюлоза, состоят из повторяющихся единиц О-глюкозы. Липиды также построены из сравнительно небольшого числа типов органических молекул. Большинство молекул липидов содержит одну или несколько длинноцепочечных жирных кислот, производных пальмитиновой или олеиновой кислот (рис. 3-11, В). Кроме того, многие ли- [c.69]

    Все эти соединения вьшолняют самые разнообразные функции в живых организмах. Так, изображенная на рис. 3-12 В-глюкоза не только служит строительным блоком резервного углевода крахмала и структурного углевода целлюлозы, но и играет роль предшественника в синтезе других сахаров, таких, как В-фруктоза, О-манноза и сахароза (тростниковый сахар). Жирные кислоты-это компоненты не только сложных липидов клеточных мембран, но и жиров-богатых энергией соединений, обеспечивающих накопление запасного топлива в организме. Кроме того, жирные кислоты входят в состав защитного воскового налета на листьях и плодах растений, а также служат предшественниками других специализированных соединений, инокислоты — это не только строителШые блоки белков некоторые из них могут быть нейроме- [c.69]

    Познакомимся теперь с тем, каким образом фотосинтезирующие организмы образуют глюкозу и прочие углеводы из СО2 и HjO, используя для этой цели энергию АТР и NADPH, образующихся в результате фотосинтетического переноса электронов. Здесь мы сталкиваемся с существенным различием между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами. Зеленым растениям и фотосинтезирующим бактериям двуокись углерода может служить единственным источником всех углеродных атомов, какие требуются им не только для биосинтеза целлюлозы или крахмала, но и для образования липидов, белков и многих других органических компонентов клетки. В отличие от них животные и вообще все гетеротрофные организмы не способны осуществлять реальное восстановление СО2 и образовывать таким образом новую глюкозу в сколько-нибудь заметных количествах. Мы, правда, видели, что СО2 может поглощаться животными тканями, например в ацетил-СоА-карбоксилаз-ной реакции во время синтеза жирных кислот [c.701]


Крахмал кукурузный (маисовый) — калорийность, состав и полезные свойства. Рецепты с кукурузным крахмалом.

Маршмеллоу

Состав: Сахар, Вода, Яичный белок, Желатин, Кукурузный сироп, Крахмал кукурузный (маисовый)

Холодная яблочная запеканка с мюсли

Состав: Яблоки, Геркулес, Сливочное масло, Мука пшеничная, Хлопья миндаля, Кокосовая стружка сладкая, Мед, Сахар, Крахмал кукурузный (маисовый), Сок лимонный, Корица молотая, Соль

Шоколадный пудинг

Состав: Сливки, Сахар, Шоколад темный, Какао-порошок, Крахмал кукурузный (маисовый), Ванильный экстракт, Соль

Лимонный пудинг

Состав: Взбитые сливки, Молоко, Сливки 30%-ные, Сахар, Сок лимонный, Сливочное масло, Крахмал кукурузный (маисовый), Яичный желток, Лимонная цедра, Соль

Творожный пирог с вишней

Состав: Вишня, Сахар, Мука пшеничная, Творог, Яйцо, Сметана, Сливочное масло, Крахмал кукурузный (маисовый), Панировочные сухари, Манная крупа

Лимонный пирог с безе

Состав: Лимоны, Молоко сгущенное, Мука пшеничная, Сахарная пудра, Яичный белок, Молоко, Яйцо, Сливочное масло, Сахар, Крахмал кукурузный (маисовый), Яичный желток

Заметки фитохимика.

Картофель. Часть вторая. Рассказ про картофельный жир или «День сыроеда»

Я думаю постоянные читатели моих заметок уже заметили достаточно скептическое мое отношение ко всевозможным, с позволения сказать, пищевым и диетологическим девиациям вроде сыроедения, моноедения, праноедения («тысячи их»). Но сегодня я хочу поговорить о таких «нутриентах» картофеля, которые в большинстве случаев доступны только тем, кто употребляет картофель в сыром виде (ну или делает картофельный сок) и не принесет особой пользы «варщикам и жарщикам всех мастей» (к коим относится, кстати, и автор этих строк). Должен же быть праздник и на улице Сыроеда. Вот этот день и настал…

В общем, чтобы узнать, как картошечкой вылечить артрит и снизить артериальное давление, какой размер у картофельного генома и где нынче производят картофельный квас — нужно заглянуть под cut.



— Биохимию! Биохимию! — кричали пионеры и доставали блокноты.
перефразировано из известного анекдота

Бульбяны тлушч, он же Fat of the.

..potato

Если говорить начистоту, то вводить такое понятие как «картофельный жир» даже как-то и не

comme il faut

, потому что содержание жиров (они же липиды) в клубнях очень низкое — всего лишь порядка 0,2 — 2 грамма/кг сырой массы (или

в среднем

1,2 г/кг). Примерно о том же говорит и моя любимая

база USDA

, приписывая 100 граммам сваренного в мундире картофеля 0,1 г липидов, из которых 0,03 г приходится на насыщенные жирные кислоты, 0,002 на мононенасыщенные жирные кислоты и 0,043 г полиненасыщенных жирных кислот. И это при том, что для здорового взрослого организма в день требуется примерно до 17 грамм омега-6 и до 2 грамм омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. В общем, можно точно сказать, что жирком поживиться из картофеля не удастся… Но в целом не все так просто, мы ведь ищем качество, а не количество.

Начну с того, что, как ни удивительно, но все липиды синтезируются в клубнях картофеля из сахарозы. Под спойлером для продвинутых читателей — схема биосинтеза

Схема синтеза крахмала и жиров в картофеле

Сахароза превращается в UDP-глюкозу и фруктозу в клетках клубня с помощью сахароза синтетазы. Большая часть углеводов попадает в растительный амилопласт и используется для производства АДФ-глюкозы, предшественника в синтезе крахмала. Незначительное количество углеводов метаболизируется посредством гликолиза или превращается в ацетил-КоА и малонил-КоА для синтеза жирных кислот в том же амилопласте. Жирные ацильные группы переносятся специализированными белками в эндоплазматическую сеть, где в дальнейшем идут для биосинтеза липидов.

Обозначения: ACCase — Ацетил-СоА карбоксилаза, AGP — АДФ-глюкоза пирофосфорилаза, ACP — белок-носитель для ацильных групп, AATP — пластидный АТФ/АДФ-переносчик, bP — бисфосфат, CoA — коэнзим A, DAG — диацилглицерин, DGAT acyl-CoA — диацилглицерин ацилтрансфераза, Frc — фруктоза, Glc — глюкоза, P — фосфат, PGM — пластидная фосфоглюкомутаза, TAG — триглицериды


Свободных жирных кислот и триглицеридов в картофеле — следовые количества, но зато есть

фосфолипиды

(фосфатидилхолин — 30,7 мол. %, фосфатидилэтаноламин — 19,6%, фосфатидилинозитол — 9,3%, фосфатидная кислота — 3,2%, фосфатидилсерин — 1,5%, фосфатидилглицерин — 1,2% и дифосфатидилглицерин (

кардиолипин

) — 0,7%) и галактолипиды. Если о фосфолипидах и их свойствах я уже рассказывал в разделе

Fat of the…banana

своей последней «банановой» статьи (а значит, все сказанное там, применимо и к картофелю), то вот о галактолипидах кратенько расскажу сейчас. По сути, это разновидность гликолипидов, веществ, содержащих в своем составе неполярный «хвост» — остаток липида (жирной кислоты), связанный ковалентной (гликозидной) связью с полярным углеводным остатком (буквально сахарной «головой»). В случае галактолипидов, в качестве углеводного остатка выступает галактоза.

В целом гликолипиды отвечают за стабильность клеточной мембраны и за процессы распознавания «свой-чужой», как лежащие в основе имунного ответа, так и позволяющие клеткам срастаться между собой, образуя ткани. Кроме того, гликолипиды находятся на поверхности мембран эукариотических клеток, простираясь от двойного липидного слоя в «открытый космос» внеклеточной среды. Возвращаясь к галактолипидам, можно сказать что чаще всего они принимают непосредственное участие в процессах фотосинтеза и выступают в качестве резервного «аналога» фосфолипидов, в случае недостатка в организме фосфора. Помимо того, что галактолипиды обладают бОльшей биодоступностью, чем свободные жирные кислоты, они также способны проявлять и хорошую противовоспалительную активность. В качестве примера может служить шиповник, содержащий галактолипиды и

обладающий

выраженным противовоспалительным действием (противоартритным, в частности).

Интересным фактом является то, что галактолипиды также могут выступать и в роли отпугивающего средства (антифиданта) для морских растений (так же, как и всевозможные танины для наземных). В качестве примера можно привести распространенную на побережьях Атлантического и Тихого океана водоросль фукус, которую никак не может из-за присутствия галактолипидов поесть тот самый милый морской ёжик.

Cовсем по вершкам о связанных с жирами соединениям, присутствующим в клубнях:

Во-первых, это уже знакомые нам фитостеролы (см. статью Заметки фитохимика. Закат эпохи хабра-банана чтобы освежить знания о фитостеринах/стеролах). В свежих картофельных клубнях можно найти достаточно много свободных стеринов. Свежие клубни картофеля содержат около 43.1–43.7% β-ситостерина (от общего количества растительных стеринов), кампестерин (26%), Δ5-авенастерин (20%), и 10% остатка примерно поровну делят между собой брассикастерин, Δ7-авенастерин и стигмастерин и их эфиры. А значит что? А значит subj неправ (почему — см. уже упомянутую выше банана-статью):


Но зачем ты вместе с бульбой жрешь это мясо и ложишся спать ?

А затем, что фитостерины бульбы снижают всасывание холестерина мяса, не с бананом же это мясо многострадальное, ей богу, жрать…


Во-вторых

, липофильный биополимер

суберин

, который является основным компонентом внутренней части картофельной кожуры. Суберин состоит из т.н. субериновых кислот (пробковых кислот) и глицерина. Сами кислоты иногда используются для синтеза лекарств (

таких вот

, по данным русской википедии) и биоразлагаемых пластиков. А суберин — суберин, друзья, это, грубо говоря, и есть та самая пробка, абсолютно одинаковая что в винной бутылке, что в виде отделочного материала на стенке кухни. «Грубо говоря» потому, что пробка — это смесь суберина, клетчатки, лигнина и различных растительных восков.

Ну и в-третьих, именно жиры отвечают за тот самый картофельный запах. Важно, что сырой картофель практически не имеет запаха, ибо содержит очень малые количества летучих веществ. Как только пошло окисление липидов — пошли и запахи (кстати, именно с процессами окисления липидов и борются все антиоксиданты). Приятные запахи свежесваренного картофеля, равно как жареного и запеченного, формируются из-за того, что происходит окисление ненасыщенных жирных кислот (которых и содержится то мизерное количество) — в основном, линолевой и линоленовой. В результате образуется ряд летучих альдегидов, кетонов, спиртов и алкилфуранов. Как утверждают авторы работы, разница во вкусах вареного картофеля различных сортов связана с содержанием линолевой кислоты, и соединением цис-4-гептеналь, который образуется в результате окисления (соединение это, кстати, используется в качестве пищевой отдушки). В качестве ложки дегтя можно добавить, что неприятные запахи («прогорклости» и т.п.) также обязаны своим появленияем ненасыщенным жирным кислотам, которые легко окисляются при хранении (особенно обезвоженного картофеля и продуктов из него). В работе авторы показали, что неприятному запаху, который образуется при длительном хранении картофельных хлопьев, последние обязаны продуктам разложения линолевой кислоты (образуются при расщеплении пероксо-комплексов линолевой кислоты), в частности гексаналю (который дает запах «свежескошенной травы»).

Подозреваю, что комментаторы обязательно при упоминании про запах термически обработанного картофеля могут вспомнить про всевозможные пиразины, которые придают картофелю «тот самый вкус, знакомый с детства». Поэтому внесу уточнение «за запах-в большей степени отвечают жиры, а за вкус — все остальное, что получается в результате „известной каждому повару“ реакции Майяра.


Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации) — химическая реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, в ходе которых в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра, который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.

Возможно, позднее придется остановится отдельно на процессе термической обработки картофеля и рассмотреть его химизм. Пока же скажу просто, что в формировании вкуса сваренной/жареной картошечки (и присущего ему аромата) принимают участие в основном различные алкилфураны (пиразины туда же), образующиеся в той самой реакции Майяра.

На заметку: интересный факт заключается в том, что продукты распада РНК — некоторые рибонуклеотиды, образующиеся в процессе запекания/жарки картофеля выступают как прекурсоры (предшественники) „глутамато-подобных“ усилителей вкуса, стимуляторов рецепторов класса „умами“. Так что, если „язык не идет к глутамату, глутамат идет к языку“, а ты, %USERNAME% об этом и не догадываешься 🙂

Белок картофеля

Жиров — мало, белков — немного больше (в картофеле, естественно). Но все равно даже при огромном желании дотянуть до продуктов животного происхождения не получится. В среднем, один картофельный клубень содержит около 20 грамм белка (6,9-46,3) на килограмм сырого веса. А по данным USDA в мякоти одного вареного в мундире картофеля содержится примерно 1,87 грамма белка на 100 г продукта. Таким образом, белок, который может поступить в организм с картофелем — составляет мизерную часть к общему необходимому для организма дневному поступлению белка. Но, тем не менее, стоит признать, что даже с таким малым содержанием, корнеплоды (вроде картофеля и батата) являются ценным НЕзерновым источником белка в мировом масштабе. Кроме того, картофельный белок представляет определенную ценность из-за высокого содержания таких незаменимых кислот, как лизин, метионин, треонин и триптофан. Все же, так сказать, эндогенные белки, которые можно найти в картофеле, можно разделить на три класса: пататины, ингибиторы протеаз и высокомолекулярные белки. О каждом поподробнее ниже.

Основным белком, содержащимся в картофеле, является пататин, также известный как туберин (как это получится в переводе на русский — »картофин» что ли…). В основном он содержится в клубнях или столонах растения (в вакуолях паренхимы). На пататины приходится около 40–60% всех белков картофеля. Пататины — это гликопротеины запасного типа (т.е. белки, накопленные в ходе роста и развития плода как питательные вещества, необходимые для развития растения на начальных этапах прорастания), обладающие ферментативной активностью липидацил гидролазы (LAH, способная отщеплять жирные кислоты от мембранных липидов, но именно это, кстати, является основной причиной аллергии на картофель) и обладающие молекулярной массой от 40 до 45 кДа.

Состоит пататин примерно из 366 аминокислот, в картофеле присутствует в виде димера молекулярной массой около 88 кДа. Третичная структура у белка стабильна до 45 °С, при повышении температуры вторичная структура начинает разворачиваться и при 55 °C денатурирует α-спираль. Так что, возрадуйтесь, о поклонники и фанаты модного нынче

СУ-ВИД течения

, даже оно может избавить вас от картофельного белка.

Интересно, что по сравнению с другими распространенными белковыми растительными источниками пататин обладает такой же питательной эффективностью, что и яичный белок, и при этом имеет эмульгирующие свойства лучше, чем соевые белки (производители всевозможных вегетарианских суррогатов здесь должны остановиться и задуматься).

Второй группой белков картофеля, являются ингибиторы протеаз (т.н. туберинин), которые имеют молекулярную массу в диапазоне от 5 до 25 кДа. Как и пататин, ингибиторы протеазы составляют 30–40% от общего белка клубня. И да, это, если кто-то уже забыл, ни много ни мало, а антипитательные вещества. Ингибиторы протеазы блокируют работу сериновой, цистеиновой (ингибирует папаина = не есть сырой картофель с папайей), аспаргиновой протеазы (может ингибировать трипсин, химотрипсин и эластазу лейкоцитов человека, ага), некоторых инвертаз и металлсодержащих карбоксипепсидаз (PCI). В целом, на сегодня выделено пять семейств этих ингибиторов (А — с массой до 8,1 кДа, В — с массой до 12,3 кДа, С — с массой 22–25 кДа, K, M) которые отличаются по своей аминокислотной последовательности, длине цепи и составу субъединицы (от мономера до пентамера). 70% картофельных ингибиторов протеаз относятся к т.н. «доменам Куница» (ударение на первый слог), которые, кстати, активно используются в качестве основы для разработки новых фармацевтических препаратов. По сравнению с пататином ингибиторы протеаз, как правило, более гидрофильны, однако обе фракции белка имеют одинаковую тенденцию коагулировать под воздействием термической обработки (т.е. они так же уязвимы перед sous-vide). Еще раз напомню, что статус антипитательных веществ ингибиторы протеаз получили за то, что снижают усвояемость и биологическую ценность белка, что, правда, имеет место только в случае употребления сырых или неправильно приготовленных продуктов из картофеля.

Ну и наконец, третья, «NONAME», группа картофельных белков (20–30% от общего белка картофеля). Сюда относятся в основном высокомолекулярные белки, участвующие в синтезе крахмала, например, такие, как фосфорилаза L-1 с молекулярной массой 80 кДа (4%). Можно также вспомнить липоксигеназы (10%), дефенсин (5%), аннексин, глиоксилаза I, энолаза, каталаза, UDP-пирофосфорилаза и т.п. Семейство это на сегодняшний день никто толком еще не изучал. Так что белые пятна еще есть (белорусские картофельные эксперты, ау! работа для вас).

Итак, описание дано и стоит рассказать, а чем это все интересно. А интересно тем, что при ферментативной деградации многих из упомянутых полипептидов образуются короткоцепочные протеины, которые могут обладать гормоноподобной (антитромботической, антигипертензивной, иммуномодулирующей и т.д.) активностью. Биоактивностью обычно обладают пептиды с 3-20 аминокислотными остатками, способные проникать через кишечный эпителий или связываться со специфичными рецепторами эпителиальных клеток кишечника.

На сегодняшний день, стоит признать, ни физиологическая роль, ни биологическая активность картофельных белков достаточно не изучена (читай ждет своих исследователей). Исходя из аминокислотных последовательностях картофельных белков, исследователи предполагают наличие нескольких потенциальных «белков-прекурсоров» (предшественников), которые в организме человека формируют пептиды с различной активностью.

Лирика про картофельный геном и картофельный квас из Беларуси

Не знаю, многие ли в курсе, но геном картофеля уже расшифровали. И его даже можно скачать, записать на DVD-R и подарить бабушке, от которой осенью повезем пару-тройку мешков… Благо занимает он всего-то 844 Мб (это вам не геном

пшеницы

, размером около 15 Гб, причем всякие геномы

гороха

,

земляники

,

какао

,

огурца

,

сои

и т.д. и т.п. тоже не маленького размера). Наглядно это выглядит примерно так:

Картинка, кстати, из той самой,

легендарной статьи

в не менее легендарном Nature. Геном картофеля был отсеквенирован в 2011 году силами Международного консорциума по секвенированию картофеля. В состав этого коллектива входили 16 научных групп из разных стран, из России специалисты были, а вот были ли из «картофельной» Беларуси — не знаю, если комментаторы подскажут — поправлю статью.

Но скорее всего, пока международное комьюнити секвенировано секвенировало, да не высеквенировало, наш брат «мытьем и катаньем» (=как завещал нам дедушка Мичурин) выводил себе селекционными методами «картофель с розовой, синей и фиолетовой мякотью». Не столь важно, что уже в 2003 году исследователи из Корнеллского университета США встречали Новый год с фиолетовой картошкой сорта Adirondack Blue, сколь то, что из «Белорусского цветного» можно делать картофельный квас Miкола (Miкола — это Николай на русском, если что) (для Европейских игр 2019, ага).


В качестве примера биологической активности можно привести

работу

в которой показан эффект «картофина» приводящий к усиленному ингибированию

ангиотензинпревращающего фермента

(АПФ), ответственного за контроль артериального давления (и кучу других последствий различных заболеваний). Притом наибольшей активностью на этом поприще обладали белки из т.н. «сосудистого пучка» и внутренних клубней. Оказывал воздействие и возраст этих самых клубней (любители молодой картошечки, как ни крути, а правы в своих вкусовых предпочтениях).

Хотя, если уж говорить о снижении артериального давления, то стоит сказать о такой штуке как кукоамины (на картинке — кукоамин А)

В 2005 году британские исследователи

обнаружили

эти соединения в картофеле. Химически кукоамины являются катехинами (т.е. относятся к подмножеству антиоксидантов), а также производными диаминов дигидрокофейных кислот. Ранее подобные соединения были обнаружены в одном единственном растении

Lycium chinense

(Solanaceae) аka Дереза китайская

Если что, к этому же

семейству

относится и Дереза обыкновенная, плоды которой у нас принято еще называть «волчьей ягодой». Но системы здесь никакой нет, так что не вздумайте хватануть на досуге волчьих ягод, давление не понизит, несмотря на внешнюю схожесть (найди десять отличий с Lycium chinense)

Китайская дереза традиционно использовалась в фитомедицине, как средство эффективно снижающее артериальное давление. Аналогичными свойствами обладают и кукоамины картофеля. Правда стоит отметить, что в той же работе 2005 года есть ссылки на исследования, показавшие наличие кукоаминов в лесном табаке (Nicotiana sylvestris) и помидорчике (Lycopersicon esculentum). Пока роль кукоаминов в картофеле недостаточно изучена, существуют статьи, где авторы приписывают им регуляцию

биосинтеза крахмала

,

формирование устойчивости к заболеваниям

и

стимуляцию прорастания

. Что касается биологической активности в человеческом организме, то здесь еще предстоит оценить термическую устойчивость картофельных аминов (а на сегодня их обнаружено около 30 штук) и их биодоступность.

Вторым интересным фактом белковой природы могут служить работы (ать, два). Исследователи обнаружили, что картофельные белки, в частности, ингибиторы аспаргиновой протеазы, стимулируют высвобождение в организме мышей холестистокинина (CCK) и стимулировал клетки, вырабатывающие CCKAR (англ. Cholecystokinin A receptor), который, взаимодействуя с белками пищи, способствует возникновению эффекта насыщения.

Учитывая все вышесказанное, картофельные белки могут выступать в качестве прекрасного компонента для создания функциональной пищи (о ней я неоднократно упоминал в своих «банановых» статьях).

Кроме того, картофель из-за огромного количества фактически дармовых полипептидов может выступать в качестве отличного in vitro нанореактора многих необходимых биологических соединений. Исследователи в работе, к примеру обнаружили, что мелкие картофельные пептиды, полученные в результате щелочного ферментативного гидролиза, оказали положительное влияние на метаболизм липидов у крыс. В результате этой работы, высокомолекулярные белки картофеля удалось «раздробить» на пептиды с молекулярной массой от 700 до 1840 Да, причем основная молекулярная масса (90% от общего количества) составляла 850 Да. В результате был сделан вывод, что такой способ получения низкомолекулярных пептидов является наиболее экономически доступным из существующих, с великолепными возможностями для промышленного масштабирования (не говоря уже про то, что низкомолекулярные пептиды обладают более широким спектром функциональных свойств, чем их высокомолекулярные «коллеги»).

К чему это все? А к тому, что на сегодняшний день белок картофеля чаще всего стараются убрать при производстве крахмала и даже не всегда используют на корм животным (из-за горького вкуса, которым могут давать некоторые соединения, тот же соланин), также практически не используются белки картофеля для эмульгирования и пенообразования, хотя, думаю, каждый кто хоть раз варил картофель, знает насколько устойчивой бывает образующаяся при кипении пена. А выходит штука это интересная и достаточно не изученная. Единственный их минус в том, что все, самые интересные свойства, проявляются только при использовании as is, т.е. в необработанном виде… Химики-сыроеды, ваш ход!

Продолжение следует…


Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Использованная литература

Liyanage, R., Han, K.-H., Watanabe, S., Shimada, K-i., Sekikawa, M., Ohba, K., et al., 2008. Potato and soy peptide diets modulate lipid metabolism in rats. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 943–950.
Pots, A. M.; Gruppen, H.; Diepenbeek, R. v.; Lee, J. J. v. d.; Boekel, M. v.; Wijngaards, G.; Voragen, A. G. J. The effect of storage of whole potatoes of three cultivars on the patatin and
protease inhibitor content; a study using capillary electrophoresis and MALDI-TOF mass spectrometry. J. Sci. Food Agric. 1999, 79, 1557-1564.
van Koningsveld, G.A., Walstra, P., Gruppen, H., Wijngaards, G., van Boekel, M.A., Voragen, A.G., (2002). Formation and stability of foam made with various potato protein preparations. Journal of Agricultural and Food Chemistry 7651–7659.
Løkra, S., Helland, M.H., Claussen, I.C., Straetkvern, K.O., Egelandsdal, B., (2008). Chemical characterization and functional properties of a potato protein concentrate prepared by large-scale expanded bed adsorption chromatography. Swiss Society of Food Science and Technology 1089–1099.
Dobson, G., Griffiths, D. W., Davies, H. V., & McNicol, J. W. (2004). Comparison of fatty acid and polar lipid contents of tubers from two potato species, Solanum tuberosum and Solanum phureja. J. Agric. Food Chem., 52, 6306–6314.
Petersen, M. A., Poll, L., & Larsen, L. M. (1998). Comparison of volatiles in raw and boiled potatoes using a mild extraction technique combined with GC odour profiling and GC-MS. Food Chem., 61, 461–466.
Oruna-Concha, M. J., Bakker, J., & Ames, J. M. (2002). Comparison of the volatile components of two cultivars of potato cooked by boiling, conventional baking and microwave baking. J. Sci. Food Agric., 82, 1080–1087.
Laine, G., Göbel, C., du Jardin, P., Feussner, I., & Fauconnier, M. -L. (2006). Study of precursors responsible for off-flavor formation during storage of potato flakes. J. Agric. Food Chem., 54, 5445–5452.
Klaus, D., Ohlrogge, J. B., Ekkehard Neuhaus, H., & Dörmann, P. (2004). Increased fatty acid production in potato by engineering of acetyl-CoA carboxylase. Planta, 219, 389–396.
Dobson, G., Griffiths, D. W., Davies, H. V., & McNicol, J. W. (2004). Comparison of fatty acid and polar lipid contents of tubers from two potato species, Solanum tuberosum and Solanum phureja. J. Agric. Food Chem., 52, 6306–6314.
Shewry PR (2003). Tuber storage proteins. Ann. Bot. 91 (7): 755–69.
Pihlanto, A. and Korhonen, H.J.T. (2003) Bioactive peptides and proteins. Advances in Food and Nutrition Research 47, 175-276.
Pihlanto, A., Akkanen, S. and Korhonen, H.J. (2008) ACE-inhibitory and antioxidant properties of potato (Solanum tuberosum). Food Chemistry 109, 104-112.
Makinen, S., Kelloniemi, J., Pihlanto, A., Makinen, K., Korhonen, M., Hopia, A. and Valkonen, J.P.T. (2008) Inhibition of angiotensin converting enzyme I caused by autolysis of potato proteins by enzymatic activities confined to different parts of the potato tuber. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, 9875-9883.
Foltz, M., Ansems, P., Schwarz, J., Tasker, M.C., Lourbakos, A. and Gerhardt, C.C. (2008) Protein hydrolysates induce CCK release from enteroendocrine cells and act as partial agonists of the CCK1 receptor. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, 837-843.
Parr, A. J., Mellon, F. A., Colquhoun, I. J., & Davies, H. V. (2005). Dihydrocaffeoyl polyamines (kukoamine and allies) in potato (Solanum tuberosum) tubers detected during metabolite profiling. J. Agric. Food Chem., 53, 5461–5466.
Tanemura, Y., & Yoshino, M. (2006). Regulatory role of polyamine in the acid phosphatase from potato tubers. Plant Physiol. Biochem., 44, 43–48.
Stenzel,O.,Teuber,M.,&Drager,B.(2006).Putrescine N-ethyltransferase in Solanum tuberosumL., a calystegine-forming plant. Planta, 223, 200–212.
Matsuda, F., Morino, K., Ano, R., Kuzawa, M., Wakasa, K., & Miyagawa, H. (2005). Metabolic flux analysis of the phenylpropanoid pathway in elicitor-treated potato tuber tissue. Plant Cell Physiol., 46, 454–466.
Kaur-Sawhney, R., Shih, L. M., & Galston, A. W. (1982). Relation of Polyamine Biosynthesis to the Initiation of Sprouting in Potato Tubers. Plant Physiol., 69, 411–415.

Как неправильное сочетание продуктов превращает твою пищу в отраву

Герберт Шелтон: сэндвич – не изобретение природы
Мы понимаем, что убедить вас в непригодности для пищеварения бутерброда с колбасой или какого-нибудь более изысканного сэндвича нам вряд ли удастся сразу и навсегда. Но говорят, вода камень точит. То, что пишет умница Шелтон, относится к разряду просвещения. Просвещайтесь для начала. И дай бог, чтобы вам не пришлось обращаться к советам Шелтона тогда, когда прозвенит неприятный звонок.

Белок – белок Никогда не ешьте два концентрированных белка в один прием пищи.
Не принимайте в один прием пищи орехи и мясо, или яйца и мясо, или сыр и орехи, или сыр и яйца… Молоко, если его вообще потреблять, лучше принимать отдельно. Д-р Гибсон пишет: «Лучший способ обращения с молоком – или потреблять его отдельно, или вообще отказаться от него». Исключение здесь можно сделать лишь для кислых фруктов.

Распространенное предубеждение, что лимоны, ягоды, огурцы и тому подобное с молоком опасно потреблять, не имеет оснований.
Два белка различного вида и различного состава, требующие разных пищеварительных соков, причем разной концентрации, выделяемых в желудок в разное время, нельзя потреблять в одно время. Правилом должно быть: один белок в один прием.


Во всем, что мы едим, имеется белок. Но в большинстве видов пищи его так мало, что в сочетаниях пищи мы его игнорируем. Все правила сочетания пищи должны относиться лишь к концентрированным крахмалам, сахарам, жирам и белкам. Выдвигают возражения, что поскольку разные белки по своему аминокислотному содержанию существенно отличаются друг от друга и организм требует их соответствующего количества, то необходимо в один прием потреблять не один белок для обеспечения в нем потребности.

Большинство людей имеют в день три приема пищи, или двадцать один прием в неделю. А поскольку очень многие едят и между главными приемами пищи, то набирается еще больше приемов пищи за неделю. Нельзя увидеть логическую необходимость в подобном переполнении желудка за один присест. Достаточное разнообразие белков можно обеспечить путем приема разных белков с разные приемы пищи.

Разве не знаменателен тот факт, что самый сильный сок выделяется на молоко в последний час секреции? Не следуют ли ортодоксальные евреи физиологически верной практике, когда воздерживаются от совместного потребления молока и мяса? Яйца требуют разного времени выделения сока, нежели мясо или молоко. И тогда не нужно ли применять их отдельно от мяса и молока? Вероятно, губительные последствия перекармливания туберкулезных больных молоком и яйцами объясняются, по крайней мере, частично, приемом подобной неусваиваемой пищевой смеси.

Белок – жиры
Не ешьте жиры с белками. То есть не ешьте сливки, сливочное масло, растительное масло с мясом, яйцами, сыром, орехами и другими белками. Жир подавляет действие желудочных желез и тормозит выделение соответствующих желудочных соков на мясо, орехи, яйца и другие белки.


Жиры, смешанные с пищей, задерживают развитие аппетитного сока, снижают его количество. Присутствие жира в желудке уменьшает производство биохимического сока.

Жирные кислоты ослабляют работу желудочных соков, снижают деятельность желудочного сока, уменьшают количество пепсина и соляной кислоты, могут сократить общую пищеварительную деятельность более чем на 5-10 процентов. Этот тормозящий эффект может исходить от жиров даже в кишечнике.

Растительное масло, введенное в прямой кишечник, уменьшает количество желудочного сока, хотя и не меняет его качество (масляные клизмы вредны). Один из моих корреспондентов, профессор анатомии университета Колумбус (штат Огайо) У. Берд полагает, что сочетание жира и крахмала – это плохая комбинация.

Он говорит: «По Кэннону, жиры остаются долго в желудке, если принимаются отдельно, а при сочетании с другой пищей заметно задерживают ее прохождение в привратник. При нормальных условиях крахмалы задерживаются в желудке относительно недолго. Но, сдерживая прохождение крахмала из желудка в кишечник вследствие присутствия в желудке жира, мы создаем прекрасную возможность для брожения, особенно для тех, кто имеет пониженную энергетику или по другим причинам обладает слабыми пищеварительными способностями».

Чем менее сложные пищевые смеси, чем проще наши блюда, тем более эффективного пищеварения можно ожидать.
Д-р Берд заявляет, что, согласно данным его экспериментов, чтобы вызвать брожение, нужно немного жира в соединении с крахмалом. В то же время академик Павлов указывал, что жир и крахмал (хлеб и сливочное масло) менее трудны для усвоения, и пояснил: «Хлеб требует для себя лишь немного желудочного сока и немного кислоты, а животный жир, возбуждающий поджелудочные железы, дает большое выделение фермента как для себя, так и для крахмала и белка хлеба».

Касаясь влияния сочетания «жир – крахмал» на пищеварительную секрецию, он очень близко подходит к признанию принципа пищевой несовместимости. Он писал: «В этом случае нет борьбы между несколькими пищевыми компонентами и потому ни один из них не страдает». Нужно отметить, что сочетание «жиры – крахмал» хорошо не только для желудка, но равным образом и для кишечника.

Кислота – белок
Не ешьте кислые фрукты с белками. Апельсины, лимоны, помидоры, ананасы и тому подобные кислоты нельзя есть вместе с мясом, яйцами, сыром, орехами
.
Академик Павлов убедительно продемонстрировал тормозящее влияние кислот, как фруктовых кислот, так и кислых последствий самого брожения, на пищеварение. Кислые фрукты, тормозя выделение желудочного сока (беспрерывного выделения которого настоятельно требует белковая пища), сильно задерживают усвоение белков, что ведет к их разложению. Орехи и свежий сыр – едва ли не единственные белковые продукты, которые не быстро разлагаются в подобных условиях, но их усвоение все равно задерживается. Кислоты не тормозят выделение желудочного сока лишь в такой же мере, как жиры орехов или деревенского сыра.

В противовес точке зрения определенных кругов, будто апельсиновый, грейпфрутовый, ананасовый и прочие фруктовые соки способствуют усвоению белков, на самом деле такие кислоты фактически задерживают усвоение белков. Так называемые специалисты по здоровью и диетологи, которые игнорируют этот факт и продолжают рекомендовать кислые фруктовые напитки во время еды, недостойны того доверия, которое им оказывают те, кто ищет их совета. Лимонный сок, уксус, маринады и прочие при смешивании с пищей задерживают выделение соляной кислоты в желудке.


Подобно тому, как кислоты препятствуют выделению соляной кислоты, так же препятствуют выделению пепсина сода и щелочи, которые снижают кислотность в желудке. Я не мог обнаружить доказательств того, что кислоты, помимо соляной кислоты, активизируют пепсин. В любом случае нет необходимости в дополнительных кислотах, ибо желудок способен обеспечить всеми кислотами, требуемыми для создания благоприятной среды, в которой может действовать пепсин, и снабжать ею в нужное время.

Дополнительные кислоты скорее не помогают усвоению белка, а тормозят или отсрочивают выделение пищеварительного сока. Желудочный сок не выделяется в ответ на присутствие кислот во рту и желудке. Молоко и апельсиновый сок, сами по себе ни в коей мере не являющиеся неусваиваемыми, далеки от того, чтобы быть хорошим сочетанием.

Апельсиновый сок и яйца составляют еще худшую комбинацию.
Равно плохим сочетанием являются ананас и мясо, ананасовый сок не усваивает мясо. Следует помнить, что мясо не усваивается другой кислотой, кроме пепсина. Соляная кислота желудка создает необходимую среду для действия пепсина.

Сахар – крахмал Не ешьте крахмалы и сахар в один прием пищи.
Желе, джемы, фруктовое, сливочное масло, сахар, мед, сиропы, патока и прочие, содержащие сахар, на хлебе или в одном приеме со злаками, картофелем, сахар со злаковыми и так далее вызывают брожение. Отвратительны горячие пирожки с медом или сиропом. Практика потребления крахмалов, прикрываемых сладостями, – плохой способ приема углеводов.

Когда сахар попадает в рот, он быстро наполняется слюной, в которой, однако, нет птиалина. В то же время птиалин нужен для усвоения крахмала. И если крахмал прикрыт сахаром, желе, джемом, сиропом и тому подобным, то вкусовые окончания вводятся в заблуждение. Моносахариды и дисахариды быстрее бродят, нежели полисахариды, и они склонны к брожению в желудке, находясь там в ожидании завершения усвоения крахмала.

Сладкие фрукты с крахмалами вызывают такое же брожение и производят такие же продукты распада, что и сахар, желе, сиропы. Мы не должны их потреблять вместе с крахмалами. По словам д-ра У. Портера (в его книге «Питание ради долголетия»), потребление фруктов является «одним из самых вредных и повторяемых диетических заблуждений».

Но даже он признает, что фрукты, съедаемые без какой-то другой пищи, пригодны.
Он утверждает, что фрукты мешают усвоению другой пищи. Портеру лишь надо понять сочетание пищи. По причине того, что фрукты всех видов нельзя сочетать с другими продуктами, мы должны осудить как нарушение нейрохимических законов пищеварения все возрастающее количество смесей: фрукты – хлеб, изюм – хлеб, финики – хлеб, сливы – хлеб, бананы – хлеб, фрукты и заменители кофе и так далее. Все эти вещи имеют всего лишь одно оправдание своего существования – они побуждают едока потреблять больше хлеба и тем самым ведут к увеличению распродажи продукта. Но у каждого человека они вызывают неусвоение в желудке.


Неактивная слюна в большом количестве выделяется на сухой или покрытый сахарной пудрой хлеб, чтобы увлажнить его и помочь его проглотить. Но никакая слюна не выделяется на свежее мясо. Равным образом много слюны (на сей раз активной) выделяется на сухой крахмал как для его увлажнения, так и усвоения. Никакая слюна не выделяется на вареный или влажный крахмал.

М. Остин пишет: «Продукты, усваиваемые сами по себе или в определенных сочетаниях, часто несовместимы в других сочетаниях. Например, хлеб и сливочное масло, потребленные вместе, не вызывают неприятности, но при добавлении к ним сахара, джема, мармелада могут вызвать расстройство. Ибо поскольку сахар будет потреблен первым, то превращение хлебного крахмала в сахар будет задержано. Смеси из крахмала и сахара вызывают брожение с сопутствующими вредными последствиями».

Большинство из нас знает, что никакого усвоения сахара, сиропа, меда и других сладостей во рту и желудке не происходит.
Поэтому к чему необходимость задержки любых сахаров в желудке в ожидании усвоения белка или крахмала? Когда это происходит, брожение неизбежно.

Сахар с крахмалом означает брожение.
Это означает кислый желудок. Это означает дискомфорт. Те, кто склонен потреблять мед и подвержен распространенному заблуждению, будто мед – «естественная сладость», должен знать, что правило – не есть сладости с крахмалами – относится также и к меду.

Безразлично, мед это или сироп, но потребленные со злаковыми, для подслащивания, они вызывают брожение. Белый или коричневый сахар, сахар-сырец, сахар, имитированный под коричневый (то есть окрашенный), темная патока, другие сиропы, съедаемые с крахмалами, – все это означает брожение. Сода нейтрализует образующиеся кислоты, но не прекратит само брожение.

Крахмал – крахмал Ешьте лишь один концентрированный крахмал в один прием.
Правило потреблять лишь одну крахмалистую пищу в один прием, видимо, является даже более важным в качестве средства избежать переедания крахмалов, нежели, как средство избежать плохого сочетания пищи. В то время как переедание крахмалов может привести к брожению, сочетание двух крахмалов не обязательно может это вызвать. Многие утверждают, что живой организм испытывает непоколебимую потребность и склонность к какому-то определенному виду крахмала в определенное время.

Если два или более видов крахмала потребляются в один прием пищи, в одно и то же время, то один из крахмалов отсортировывается для усвоения и ассимиляции, а другой остается нетронутым в желудке, не только не проходя для дальнейшего пищеварения в кишечник, но задерживая усвоение прочей пищи с сопутствующими результатами в виде брожения, кислого желудка, отрыжки.

Крахмал един. Существует лишь большое разнообразие крахмалистой пищи.
Возможно, расщепляющие крахмал энзимы проявляют предпочтение одной какой-то крахмалистой пище, хотя я и не могу найти этому физиологическое обоснование. Равно как не могу я и увидеть брожение двух крахмалов при их потреблении в небольшом количестве. Я полагаю, что главным основанием для того, чтобы не потреблять два крахмала в один прием пищи, является избегание их переедания.

Некоторые биохимики заявляют, что потреблением одновременно хлеба и картофеля исчерпывается наша потребность в крахмале.
Гигиенисты же рекомендуют лишь один крахмал в один прием, и не потому, что между ними происходит какой-то конфликт, а потому, что такое потребление ведет к фактическому перееданию данного вещества. Мы считаем наилучшим вариантом, и это относится к питанию больных, ограничить потребление крахмала приемом одного крахмала в один раз.

Люди с необычной способностью к самоконтролю могут позволить себе два крахмала в один прием, но такие индивиды столь редки, что правилом должно стать: один крахмал в один прием пищи. Разъясняя шутливо правила потребления углеводов, д-р К. Фредерикс писал: «Не сервируйте в один прием более двух видов пищи, богатой сахаром или крахмалом. Если вы подаете хлеб и картофель, ваш лимит на крахмал исчерпан».

Более чем сорок лет в кругах гигиенистов правилом является потребление лишь одного крахмала в один прием пищи и никакой сладкой пищи с крахмалами.
Но на сахар, сиропы, мед, кексы, пироги, сладкие добавки и прочие с крахмалами пока не наложено табу. Мы не говорим тем, кто приходит к нам за советом: «Если вы едите вашу пищу с крахмалами, возьмите с собой порцию пищевой соды». Мы просим их избегать сахара с крахмалами и тем самым брожения, которое в этом случае неизбежно. Среди гигиенистов считается верхом глупости принимать яд, а затем противоядие. Мы предпочитаем не принимать яд.

Что такое липиды, крахмалы и белки? | Здоровое питание

Санди Буш Обновлено 27 декабря 2018 г.

У липидов, крахмалов и белков есть одна общая черта: все они являются макроэлементами, которые обеспечивают вас калориями, необходимыми для энергии. Несмотря на эту общую роль, ваше тело относится к ним совершенно по-разному. Крахмалы выполняют основную функцию по обеспечению немедленной энергией, липиды используются для накопления концентрированной энергии, а ваше тело предпочитает не использовать белки для получения энергии.Липиды и белки необходимы для других работ, которые поддерживают ваше здоровье.

Крахмалы

Вы можете лучше знать крахмалы как сложные углеводы. Как и их собратья-углеводы, сахара, крахмалы состоят из молекул моносахаридов или простых сахаров. Разница в том, что пищевые сахара содержат только одну или две молекулы, а крахмалы содержат от десятков до тысяч молекул сахара. Некоторые крахмалы представляют собой длинные цепочки сахара; другие образуют сложные, разветвленные и спиральные формы.Из-за своего размера и структуры крахмалы перевариваются медленнее, чем сахара, так как ферменты должны работать, чтобы расщепить их на отдельные молекулы. Крахмал поступает из растений, причем лучшими источниками являются зерна, такие как пшеница, рис, кукуруза и овес, а также картофель и бобы.

Белки

Белки могут быть преобразованы в энергию, но ваше тело предпочитает использовать их для более важных задач. Белки строят и восстанавливают каждую ткань в вашем теле. Они используются для производства гормонов, ферментов, гемоглобина и антител, и они отвечают за такие функции, как сокращение мышц.Белки в вашем организме состоят из 20 различных аминокислот. Каждый белок начинается с прямой цепочки от 50 до 2000 аминокислот, соединенных в точном порядке. Затем цепь скручивается и поворачивается, образуя определенную форму. Форма определяет роль белка. Когда вы перевариваете белок, он расщепляется на отдельные аминокислоты, которые ваше тело использует для создания новых белков.

Липиды

Липиды — это просто другое название жира. Жиры, называемые триглицеридами, составляют основную структуру пищевых жиров; они также являются формой жира, хранящегося в вашем теле.Липиды, содержащиеся в растениях и рыбах, жидкие при комнатной температуре. Эти растительные и рыбьи жиры являются полезными ненасыщенными жирами, которые помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания. Липиды, твердые при комнатной температуре, происходят от животных. Это насыщенные жиры, которые могут закупоривать артерии. Ваше тело также использует пищевые жиры для производства других липидов, таких как стероидные гормоны и фосфолипиды для клеточной структуры. Помимо обеспечения энергией, жиры используются для переваривания жирорастворимых витаминов, поддержания здоровья кожи, изоляции и защиты органов.

Рекомендуемое потребление

Ограниченное количество сахара из крахмалов, которые вы едите, может быть сохранено в виде гликогена для будущих энергетических потребностей, но ваш организм не хранит запас аминокислот. Когда вы потребляете больше любого макроэлемента, чем требуется вашему телу для получения энергии или выполнения других функций, он откладывается в виде жира. Крахмалы не имеют собственной рекомендуемой суточной нормы; они включены как часть 130 граммов общих углеводов, которые необходимы взрослым каждый день. Мужчинам нужно 56 граммов, а женщинам – 46 граммов белка в день.И мужчины, и женщины должны получать от 20 до 35 процентов от общего дневного количества калорий из жиров, причем большая часть приходится на ненасыщенные жиры.

Сахар, жиры, белки и крахмалы, используемые в организме человека | Здоровое питание

Ян Анниган Обновлено 6 декабря 2018 г.

Сахар, жиры, белки и крахмалы в продуктах, которые вы едите каждый день, имеют решающее значение для поддержания вашего здоровья. Ваше тело использует их для получения энергии и движения, и они обеспечивают строительные блоки для биологических молекул в ваших клетках и тканях.Потребление правильного баланса каждого из них и выбор высококачественных источников этих питательных веществ не только поддерживает ваше благополучие, но и помогает вам избежать болезней и других нарушений здоровья.

Сахар

Сахара в вашем рационе состоят из моносахаридов глюкозы, фруктозы и галактозы, а также могут быть в форме дисахаридов, которые представляют собой два моносахарида, связанных вместе. Пищеварение расщепляет дисахариды на составляющие их моносахариды: например, сахарозу на глюкозу и фруктозу и лактозу на глюкозу и галактозу.Когда моносахариды всасываются в кровоток, они обеспечивают энергию для подпитки ваших клеток. Сахара также могут включаться в молекулы, такие как белки, и влиять на их активность в вашем организме, и, если вы потребляете их слишком много, они могут превращаться в жирные кислоты и накапливаться в вашей жировой ткани.

Жиры

Хотя употребление слишком большого количества жиров или вредных для здоровья типов жиров может привести к ожирению или сердечным заболеваниям, некоторое количество жиров в вашем рационе необходимо для хорошего здоровья. Лучшие пищевые жиры — ненасыщенные, те, химическая структура которых жидкая и остается жидкой при комнатной температуре.Ваше тело использует жир в качестве концентрированного источника энергии, который вы можете хранить в жировой ткани для последующего использования, если потребление калорий слишком низкое. Кроме того, жир, который вы потребляете, сохраняет гибкость клеточных мембран и помогает поддерживать структурную целостность ваших клеток и тканей. Жир помогает усваивать жирорастворимые витамины, а также помогает регулировать функции клеток.

Белок

В вашем организме больше белка, чем любого другого вещества, кроме воды. Белок, который вы едите, расщепляется на аминокислоты во время пищеварения, и вы используете эти аминокислоты для создания новых белков, когда они нужны вашим клеткам и тканям.Белок обеспечивает структуру мышц и органов, а взаимодействие мышечных волокон со скелетом позволяет вашему телу двигаться. Это питательное вещество также обеспечивает строительные блоки для иммунных клеток, клеток крови, ферментов и гормонов. Кроме того, ваше тело может использовать белок, который вы едите, в качестве источника топлива, если это необходимо.

Крахмалы

Крахмалы родственны сахарам тем, что состоят из многих молекул глюкозы, связанных вместе. Один тип крахмала, известный как амилоза, представляет собой неразветвленную цепочку сахаров в форме спирали, в то время как амилопектин представляет собой громоздкую сильно разветвленную молекулу.После того, как ваш желудочно-кишечный тракт переварит крахмал до отдельных единиц глюкозы, полученные сахара служат той же цели, что и другие пищевые сахара. Однако некоторые крахмалы сопротивляются пищеварению в кишечнике. Эти резистентные крахмалы действуют не как питательные вещества, а ведут себя подобно пищевым волокнам и могут помочь регулировать уровень сахара в крови, улучшать контроль аппетита и способствовать здоровью кишечника.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Взаимодействие пищевых белков с крахмалом

‘) переменная голова = документ.getElementsByTagName(«голова»)[0] var script = document.createElement(«сценарий») script.type = «текст/javascript» script.src = «https://buy.springer.com/assets/js/buybox-bundle-52d08dec1e.js» script.id = «ecommerce-scripts-» ​​+ метка времени head.appendChild (скрипт) var buybox = document.querySelector(«[data-id=id_»+ метка времени +»]»).parentNode ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.вариант-покупки»)).forEach(initCollapsibles) функция initCollapsibles(подписка, индекс) { var toggle = подписка.querySelector(«.цена-варианта-покупки») подписка. classList.remove(«расширенный») var form = подписка.querySelector(«.форма-варианта-покупки») если (форма) { вар formAction = form.getAttribute(«действие») документ.querySelector(«#ecommerce-scripts-» ​​+ timestamp).addEventListener(«load», bindModal(form, formAction, timestamp, index), false) } var priceInfo = подписка.querySelector(«.Информация о цене») var PurchaseOption = toggle.parentElement если (переключить && форма && priceInfo) { toggle.setAttribute(«роль», «кнопка») toggle.setAttribute(«tabindex», «0») переключать.addEventListener(«щелчок», функция (событие) { var expand = toggle.getAttribute(«aria-expanded») === «true» || ложный toggle. setAttribute(«aria-expanded», !expanded) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупкаOption.classList.add(«расширенный») } еще { покупкаOption.classList.удалить («расширить») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } функция bindModal (форма, formAction, метка времени, индекс) { var weHasBrowserSupport = window.fetch && Array.from функция возврата () { var Buybox = EcommScripts ? EcommScripts.Buybox : ноль var Modal = EcommScripts ? EcommScripts.Модальный: ноль if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + метка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) modal. domEl.addEventListener («закрыть», закрыть) функция закрыть () { form.querySelector(«кнопка[тип=отправить]»).фокус() } вар корзинаURL = «/корзина» var cartModalURL = «/cart?messageOnly=1» форма.установить атрибут ( «действие», formAction.replace(cartURL, cartModalURL) ) var formSubmit = Buybox.interceptFormSubmit( Buybox.fetchFormAction(окно.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess(модальный), функция () { форма.removeEventListener («отправить», formSubmit, false) форма. setAttribute( «действие», formAction.replace(cartModalURL, cartURL) ) форма.отправить() } ) form.addEventListener («отправить», formSubmit, ложь) документ.body.appendChild(modal.domEl) } } } функция initKeyControls() { document.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains(«цена-варианта-покупки») && (event.code === «Пробел» || event.code === «Enter»)) { если (document.activeElement) { мероприятие. предотвратить по умолчанию () документ.activeElement.click() } } }, ложный) } функция InitialStateOpen() { вар buyboxWidth = buybox.offsetWidth ;[].slice.call(buybox.querySelectorAll(«.опция покупки»)).forEach(функция (опция, индекс) { var toggle = option.querySelector(«.цена-варианта-покупки») вар форма = вариант.querySelector(«.форма-варианта-покупки») var priceInfo = option.querySelector(«.Информация о цене») если (buyboxWidth > 480) { переключить.щелчок() } еще { если (индекс === 0) { переключить.щелчок() } еще { toggle. setAttribute («ария-расширенная», «ложь») форма.скрытый = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрытый» } } }) } начальное состояниеОткрыть() если (window.buyboxInitialized) вернуть window.buyboxInitialized = истина initKeyControls() })()

границ | Мобилизация и роль резервов крахмала, белка и жира при прорастании семян шести видов дикорастущих пастбищ

Введение

Прорастание семян — это начало жизни семенных растений (Donohue et al., 2010; Ноногаки и др., 2010 г.; Лай и др., 2015). Было высказано предположение, что среда косвенно влияет на прорастание семян через типы и количества соединений, переносимых от материнского растения к семенам (Donohue, 2009; Baskin and Baskin, 2014; Li et al. , 2017). Этот перенос соединений в семена включает углеводы, белки и липиды, которые являются основными запасами в большинстве семян (Alencar et al., 2012).

Определение прорастания sensu stricto — это сложный процесс от поглощения воды сухими семенами (набухание) до протрузии корешков через семенную оболочку (Weitbrecht et al., 2011; Раджоу и др., 2012). Что касается прорастания, есть два фундаментальных вопроса биологии семян. Какая метаболическая активность задействована и как используются запасы энергии для поддержки роста эмбриона и протрузии корешка (Rosental et al., 2014)? Хотя мобилизация запасов семян обычно считается процессом после прорастания (Eastmond and Graham, 2001; Pritchard et al., 2002), некоторые исследования показали, что мобилизация запасов семян или разложение крахмала (Galland et al., 2017), белок (Янг и др., 2007; Rosental et al., 2014), и липид (Sreenivasulu et al., 2008) происходит во время прорастания. Кроме того, мобилизация запасных белков (например, 11S-глобулинов) может происходить в процессе созревания семян, хотя и в меньшей степени, чем во время прорастания семян и формирования всходов (Job et al. , 1997; Bourgne et al., 2000; Gallardo et al. , 2001).

Сообщалось, что запас семян коррелирует с процентом и/или скоростью прорастания (скоростью) (Soriano et al., 2014). Например, содержание крахмала в семенах Citrullus lanatus положительно коррелировало со скоростью прорастания, но не с окончательным процентом всхожести (Wang et al., 2011). Растворимый сахар (такой как глюкоза и сахароза) положительно коррелировал с процентом всхожести семян Medicago truncatula (Vandecasteele et al., 2011). Содержание белка положительно коррелировало с процентом всхожести семян Pinus pinaster (Wahid and Bounoua, 2013) и скоростью прорастания семян Solanum tuberosum (Bhatt et al., 1989). Не было обнаружено значимой корреляции между содержанием жира и процентом всхожести семян Linum usitatissimum (Kanmaz and Ova, 2015), но содержание жирных кислот отрицательно коррелировало с процентом всхожести Gossypium spp.семена (Hoffpauir et al., 1950). Таким образом, влияние запасов семян на всхожесть зависит от величины запаса и вида растения. Однако имеется мало информации о влиянии комбинации резервов на признаки всхожести на межвидовом уровне (Soriano et al., 2011). Разные запасы семян могут играть разную роль при прорастании разных видов (Gu et al., 2016). Например, масло используется при проращивании семян Sorghum bicolor (Elmaki et al., 1999), но не является существенным для прорастания семян Arabidopsis thaliana (Pritchard et al., 2002). Поэтому мы предположили, что ни содержание крахмала, ни белка, ни жира в сухих семенах не может быть значимо коррелировано с процентом и скоростью прорастания на межвидовом уровне.

Мобилизация запасов семян во время прорастания зависит от количества запасов и вида. Крахмал присутствовал в наибольшем количестве, и его разложение было самым высоким среди различных запасов семян, использованных при проращивании Oryza sativa (Palmiano and Juliano, 1972), Sorghum bicolor (Elmaki et al. , 1999) и семян Avena sativa (Xu et al., 2011). Белок в основном мобилизовывался и использовался при прорастании бобовых видов Dalbergia nigra (Ataide et al., 2013). Семена Helianthus annuus (Erbaş et al., 2016) и Sterculia urens (Satyanarayana et al., 2011) имеют высокое содержание белка и масла, которое резко снизилось при прорастании этих двух видов. Поэтому мы предположили, что запас семян, присутствующий в наибольшем количестве, наиболее активно используется во время прорастания.Кроме того, различные метаболические процессы, которые происходят во время прорастания sensu stricto , начинаются в разное время для отдельных семян. Следовательно, трудно определить границу между прорастанием и ростом проростков для семенной популяции, так как семена не синхронно завершают процесс прорастания (Gallardo et al., 2001). В этом контексте стоит отметить, что семена, как известно, чрезвычайно гетерогенны в биохимическом отношении (Still, Bradford, 1997; Bourgne et al. , 2000). Таким образом, в нашем исследовании мы разделили процесс прорастания семян шести видов на различные стадии, включая впитывание, 1% всхожесть, 50% всхожесть, максимальную всхожесть и, наконец, стадию прорастания, чтобы исследовать мобилизацию запасов семян.

Взаимосвязь между запасами семян и всхожестью изучалась в основном на хозяйственно важных видах, таких как Oryza sativa (Sun et al., 2015), Glycine max (Bellaloui et al., 2017), Sorghum bicolor ( Эльмаки и др., 1999), Linum usitatissimum (Kanmaz, Ova, 2015) и у модельных видов растений Medicago truncatula (Vandecasteele et al., 2011) и Arabidopsis thaliana (Shrestha et al., 2016). В этих предыдущих исследованиях мобилизации запасов семян во время прорастания уделялось мало внимания дикорастущим видам пастбищ, и в основном они были сосредоточены либо только на одном типе запасов (Kim et al., 2009; Shaik et al., 2014), либо на одном виде (обычно сельскохозяйственные культуры). ) (Goyoaga et al., 2011; Ataide et al., 2013; Лопес и др., 2013).

В нашем исследовании мы выбрали шесть диких видов с пастбищ Соннен на северо-востоке Китая, чтобы проверить наши гипотезы. Эти виды были выбраны потому, что в семенах наиболее обильным запасом является крахмал, белок или липид, а их процент всхожести был высоким, что позволило нам собрать образцы на разных стадиях прорастания для популяций семян. В частности, мы спросили: (1) Влияет ли тип и количество запаса семян на всхожесть? (2) Является ли наиболее распространенное резервное соединение наиболее интенсивно используемым во время прорастания? Кроме того, мы сравнили результаты для этих пастбищных видов с результатами для культивируемых видов.Такие сравнения дадут некоторые новые сведения о физиологии семян диких видов и об изменениях, которые могли произойти в использовании/физиологии запасов семян во время одомашнивания видов сельскохозяйственных культур.

Материалы и методы

Изучаемые виды, сбор семян и хранение

Шесть диких видов, отобранных для изучения, включают Chloris virgata , Kochia scoparia , Lespedeza hedysaroides , Astragalus adsurgens , Leonurus artemisia и Dracocephalavica . Эти виды встречаются в четырех семействах, из них четыре однолетних и два многолетних (табл. 1). Семена C. virgata имеют эндосперм, но семена других пяти видов не имеют эндосперма. Семена каждого вида были собраны осенью 2015 г. в диких популяциях на равнине Соннен (123°44–47′ в.д., 44°40–45′ с.ш.), расположенной на северо-востоке Китая. В этом регионе среднегодовая температура и осадки составляют около 5°C и 400 мм (рассчитано за последние 30 лет) соответственно (Dong et al., 2011). Семена хранили в сухом виде в тканевых мешочках при комнатной температуре до начала эксперимента в мае 2016 г. Случайным образом отбирали сто семян и взвешивали на электронных весах (0,1 мг, METTLER TOLEDO ME204) в пяти повторностях для каждого вида. Рассчитывали массу тысяч семян.

ТАБЛИЦА 1. Семейство, жизненный цикл, путь фотосинтеза (P), доля основного запаса семян в сухих семенах и масса 1000 семян шести видов в этом исследовании.

Поглощение воды во время набухания

Семена инкубировали на поверхности двух слоев фильтровальной бумаги, смоченной дистиллированной водой, в чашках Петри диаметром 10 см. Для каждого вида использовали четыре повторности по 25 семян в каждой. Семена инкубировали при постоянной температуре 25°С, с 12-часовым суточным фотопериодом (далее свет) (холодно-белые люминесцентные лампы Sylvania, 25 мкмоль фотонов м -2 с -1 , ФАР). Скорость водопоглощения определяли для каждого вида, и опыт заканчивали, когда наблюдали первые семена с проросшими корешками. Согласно предварительному эксперименту, прорастание начиналось между 2 и 42 часами после помещения семян на влажную фильтровальную бумагу, в зависимости от вида.В период набухания общую массу семян в каждой чашке Петри измеряли 5–6 раз с начала инкубации (сухие семена) с одинаковым временным интервалом для каждого вида (дополнительная таблица S1). Поверхностную воду удаляли с семян фильтровальной бумагой при каждом взвешивании. Семена после взвешивания помещали обратно в чашки. Водопоглощение (%) рассчитывали как (W 2 –W 1 ) × 100/W 1 . W 1 и W 2 представляют собой массу семян в нулевое время и в различные моменты времени отбора проб во время набухания соответственно.

Характеристики прорастания

Семена погружали в 70% (об./об.) этанол на 1 мин для стерилизации поверхности, а затем трижды промывали дистиллированной водой. Семена инкубировали на поверхности двух слоев фильтровальной бумаги, смоченной дистиллированной водой, в чашках Петри диаметром 10 см в трех повторностях по 50 семян каждого вида. При необходимости добавляли дистиллированную воду, чтобы фильтровальная бумага оставалась влажной. Эксперимент проводился на свету при 25°С. За исключением двух быстро прорастающих видов, C.virgata и K. scoparia , которые проверяли с интервалом в 2 часа, всхожесть регистрировали каждые 12 часов. Семена считали проросшими, когда появился корешок. Эксперимент длился в общей сложности 7 дней, когда всходы были завершены. Рассчитывали процент прорастания (количество проросших семян/общее количество семян) и скорость или скорость (обратное время до 50% прорастания в днях).

Динамика запасов семян при прорастании

Общее содержание крахмала, белка и жира было измерено в сухих семенах шести видов. Для анализа содержания крахмала образцы сухих семян измельчали ​​и дважды экстрагировали 80%-ным этанолом, а затем дважды 52%-ной хлорной кислотой. Содержание крахмала определяли антрон-сернокислотным методом (Fernandes et al., 2012) при 640 нм на спектрометре (723 UV-VIS, Шаньдун, Китай). Образцы сухих семян измельчали ​​и экстрагировали 98%-ной серной кислотой. Общее содержание азота в сухих семенах измеряли с помощью анализатора непрерывного потока (Kjeltec 8400, Германия), а затем рассчитывали общее содержание белка путем умножения содержания азота на константу 6.25 (Сориано и др., 2011). Для анализа содержания жира сухие образцы семян измельчали, а в качестве экстракционного буфера использовали этиловый эфир. Концентрацию жира определяли методом экстракции по Сокслету (Soriano et al., 2011) с использованием Solvent Extractor SER (VELP Scientifica, Италия). Содержание крахмала, белка и жира (мг/г) в сухих семенах также рассчитывали в процентах от массы семян шести видов (табл. 1).

Для измерения мобилизации резервов во время прорастания шести видов, 0. Семена по 5 г взвешивали и помещали на влажную фильтровальную бумагу в каждую из 15 чашек Петри для каждого вида и инкубировали на свету при 25°С. Для каждого вида брали по три чашки (биологические повторы) семян на каждой из пяти стадий (дополнительная таблица S2): набухание (среднее время от инкубации до начала прорастания, стадия 1), начало прорастания (всхожесть 1%, стадия 2). ), всхожесть 50% (стадия 3), самая высокая всхожесть (стадия 4) и стадия ранней проростки (около 80% с видимыми семядолями, стадия 5).Среди стадий только образцы стадии 5 можно рассматривать как проростки как с побегом, так и с корнем. Семена других стадий набухали и/или имели проклюнувшийся корешок. Эксперимент проводился трижды. При первом, втором и третьем опыте анализировали соответственно крахмал и растворимый сахар, растворимый белок и жир. Методы измерения крахмала и жира при прорастании были такими же, как описанные выше для сухих семян. Для анализа белковой фракции, которую можно использовать для проращивания, измеряли содержание водорастворимого белка (далее растворимый белок). Эту часть экстрагированного нами растворимого белка можно предположить как альбуминовую фракцию (Озборн, 1924). В нашем исследовании он рассматривается как один из запасов семян, но может содержать и другие вещества, например, ферменты. Сто миллиграммов свежих семян/проростков измельчали ​​вручную и экстрагировали дистиллированной водой. После центрифугирования определяли содержание растворимого белка с использованием кумасси бриллиантового синего (смесь кумасси бриллиантового синего G250, 90% этанола, 85% фосфорной кислоты и дистиллированной воды) (Bradford, 1976) и определяли при 595 нм с помощью спектрометра (723). UV-VIS, Шаньдун, Китай).Для анализа динамики водорастворимого сахара (далее – растворимый сахар) семена/проростки высушивали при 50°С в течение 72 ч и измельчали ​​вручную. К образцам добавляли дистиллированную воду и нагревали при 80°С в течение 1 часа. После центрифугирования определяли содержание растворимых сахаров антрон-сернокислотным методом (Yemm and Willis, 1954) при 625 нм на спектрометре (723 UV-VIS, Shandong, China). Для сравнения изменения запаса каждого семени при прорастании в одном и том же масштабе, концентрации (или содержания, мг/г) крахмала, растворимого белка, жира и растворимого сахара на каждой стадии от набухания (стадия 1) до ранней прорастания (стадия 5) относительно содержания, присутствующего на стадии впитывания, рассчитывали как (C 2 –C 1 ) × 100/C 1 , C 1 и C 2 представляют собой содержание (мг/г) при стадии набухания (стадия 1) и содержание (мг/г) на четырех последующих стадиях отбора проб (стадии 2–5) при прорастании и раннем росте проростков соответственно.

Статистический анализ

Данные о прорастании были преобразованы (арксинус) перед проведением статистического анализа для обеспечения однородности дисперсии. Корреляции между содержанием крахмала, белка и жира в сухих семенах, растворимого белка и растворимого сахара на разных стадиях прорастания, а также признаками всхожести (процентом и скоростью) проверяли с помощью корреляционного анализа Пирсона. Регрессионный анализ был использован для установления взаимосвязи между запасами семян и стадиями прорастания.Односторонний ANOVA использовался для анализа влияния видов на скорость прорастания и влияние стадий прорастания на содержание резерва семян. Множественные сравнительные тесты были использованы для сравнения различий между лечебными средствами на уровне 0,05. Статистический анализ проводили в программе SPSS (версия 18.0, SPSS, Inc., Чикаго, Иллинойс, США).

Результаты

Поглощение воды во время набухания

Семена K. scoparia и C. virgata быстро поглощали воду в течение первых 20 минут и 2 часов инкубации, соответственно, при этом процент поглощенной воды приближался или превышал половину конечного количества (рис. 1).Набухание семян C. virgata и K. scoparia достигало 73 и 81,6% через 10 и 2 ч соответственно. Для L. hedysaroides и A. adsurgens вода быстро поглощалась в течение первых 8 ч, после чего семена продолжали поглощать воду. Стадия быстрого водопоглощения для L. artemisia и D.molavica составила 7 ч, после чего содержание воды достигло 54 и 223% соответственно. Мы прекратили измерение водопоглощения семенами D. moldavica через 14 ч, так как семена покрылись слизью, что не позволило точно определить количество воды, поглощенной семенами.За исключением D. moldavica с увеличением на 223 %, максимальное водопоглощение при набухании исследуемых видов колебалось от 73 до 117 %.

Рисунок 1. Вода поглощение воды (%) Chloris Virgata , Kochia Scoparia , Kochia Scoparia , LESPEDEZA HEDYSAROIDES , Astragalus Adsurgens Astragalus (b) , leonurus artemisia и Dracocephalum moldavica (C) семян при набухании при 25°C.

Процент и скорость прорастания

Всхожесть пяти видов составила ≥80% (рис. 2), а у A. adsurgens — 67%. Семена K. scoparia и C. virgata начинали прорастать через 2 и 10 ч соответственно и достигали наибольшего процента всхожести через 8 и 20 ч соответственно. Семена L. hedysaroides и A. adsurgens начинали прорастать через 24 ч и достигали максимума через 108 и 84 ч соответственно.В то время как семена L. artemisia и D. moldavica начинали прорастать через 44 ч и постепенно достигали наибольшей всхожести через 126 ч.

Рисунок 2. Кумулятивные проценты прорастания семян Chloris Virgata , KOCHIA SCOPARIA , LESPEDEZA HESTYSAROIDES , Astragalus Adsurgens , astragalus adsugers , leonurus artemisia и Dracocephalum Moldavica (С) Семена на свету при 25°С.

Всхожесть семян K. scoparia была значительно выше, чем у семян C. virgata (рис. 3), которая составила 7,05 и 1,67 соответственно, что значительно выше, чем у остальных четырех видов ( P ). < 0,05). Всхожесть остальных видов достоверно не отличалась друг от друга и колебалась от 0,31 до 0,48 ( P < 0,05).

Рисунок 3. Уровень прорастания шести видов Kochia Scoparia , Chloris Virgata , Astragalus Adsurgens , Lepedza Hedysaroides , leonurus artemisia и Dracocephalum Moldavica .Показатели с разными строчными буквами значительно отличались на уровне 0,05.

Взаимосвязь между запасом семян и всхожестью

Сухие семена C. virgata имели относительно высокое содержание крахмала (62,2%), а семена K. scoparia , A. adsurgens и L. hedysaroides имели высокое содержание крахмала (47,3–48,2%). %) и белка (23,3–24,2%) (табл. 1). Семена L. artemisia имели относительно высокое содержание жира и крахмала (35.8 и 35,2% соответственно). Семена D. moldavica содержали больше крахмала (25,6%), чем белка (17,0%) или жира (20,0%), но процентное содержание жира было выше, чем у видов, не относящихся к Lamiaceae. Процент и скорость прорастания не коррелировали с содержанием трех основных резервов в сухих семенах шести видов, но скорость прорастания была значительно коррелирована с содержанием растворимого сахара и растворимого белка на разных стадиях прорастания для всех видов ( P < 0.05, таблица 2 и дополнительная таблица S4). Содержание растворимого сахара положительно коррелировало с содержанием крахмала и отрицательно коррелировало с содержанием жира в сухих семенах ( P <0,01). Содержание растворимого белка положительно коррелировало с содержанием белка в сухих семенах ( P <0,01). Кроме того, масса 1000 семян шести видов варьировала от 0,45 до 2,07 г (таблица 1), а всхожесть имела значительную отрицательную корреляцию с массой 1000 семян для всех видов ( P < 0.01) (табл. 2).

ТАБЛИЦА 2. Коэффициенты корреляции между всхожестью и запасом семян.

Динамика запасов семян при прорастании

Содержание крахмала и растворимого белка у шести видов значительно снижалось на стадии прорастания ( P < 0,05, рис. 4), но содержание жира у шести видов существенно не менялось на стадии прорастания ( P > 0,05). Содержание растворимых сахаров у четырех из шести видов значительно увеличивалось на стадии прорастания ( P < 0.05), причем у A. adsurgens этот показатель увеличивается, а затем снижается, а у D. moldavica остается неизменным.

. , и Dracocephalum moldavica .(0) сухие семена; (1) впитывание; (2) 1% всхожести; (3) 50% всхожесть; (4) самая высокая всхожесть; (5) ранняя рассада.

Для всех видов, кроме C. virgata и L. hedysaroides , наблюдалось значительное снижение содержания крахмала при сравнении впитавшихся семян с сухими семенами, и это был основной период использования крахмала (рис. 4 и дополнительная таблица S3). . Основной период утилизации крахмала для L. hedysaroides приходился на период от набухания (стадия 1) до 1% прорастания (стадия 2) (рис. 5), но снижение содержания крахмала было незначительным ( P < 0. 05). Для C. virgata содержание крахмала значительно снижалось во время самой высокой стадии прорастания (стадия 4) до ранней стадии проростков (стадия 5). Снижение содержания крахмала колебалось от 10,1 до 89,7% в период от сухих семян до максимальной всхожести (4 стадия) для шести видов. Содержание растворимого белка уменьшилось в большей степени, чем два других запаса, от впитывания (стадия 1) до стадии ранней проростки (стадия 5) для шести видов (рис. 5). Однако значительное снижение произошло на разных стадиях прорастания и колебалось от 39.от 1 до 93,9% во время набухания (стадия 1) до максимальной всхожести (стадия 4) для шести видов.

Рисунок 5. Изменение (%) в Содержание резерва семян (мг / г) для Chloris Virgata , Kochia Scoparia , LESCEDAZA HEDYSAROIDES , Astragalus Adsurgens , Leonurus Artemisia , и Dracocephalum Moldavica на разных стадиях прорастания (по отношению к набухшим семенам). (1) впитывание; (2) 1% всхожести; (3) 50% всхожесть; (4) самая высокая всхожесть; (5) ранняя рассада.Изменение запасов семян было рассчитано на основе данных в дополнительной таблице S3.

Обсуждение

Поглощение воды при прорастании связано со структурой кожуры (Debeaujon et al., 2000; Dang et al., 2014) и химическим составом семян (Brancalion et al., 2008). Два вида бобовых A. adsurgens и L. hedysaroides имеют водонепроницаемую семенную оболочку (физический покой), но семена впитывают воду. Таким образом, водяная щель (анатомическая структура в непроницаемой для воды семенной оболочке, которая открывается, позволяя воде проникать в семя, т.g., линза на семени бобовых) должна была раскрыться во время хранения (Baskin, 2003). Однако водяной зазор невелик, что объясняет относительно низкую скорость впитывания (рис. 1). По сравнению с семенами с высоким содержанием крахмала ( C. virgata ) с относительно низким конечным процентом поглощения воды, семена с высоким содержанием белка ( K. scoparia , L. hedysaroides и A. adsurgens ) имели более высокий процент водопоглощения в конце набухания, так как белок содержит больше гидрофильных радикалов, чем крахмал (Brancalion et al., 2008). Кроме того, известно, что семена с высоким содержанием белка впитывают больше воды, чем жирные семена (Benech-Arnold and Sanchez, 2004), но в нашем исследовании это не всегда было так. Семена L. artemisia (20,2% белка) впитывали такое же количество воды (около 80%), что и два высокобелковых вида K. scoparia (24,2% белка) и L. hedysaroides (23,3% белка). ), но меньше воды, чем семена A. adsurgens с содержанием белка 23,8%. Для накопления жира D.moldavica , водопоглощение достигло 223%. Вероятно, это связано со слизью семенной кожуры D. moldavica (Huang and Gutterman, 2004). Слизь представляет собой разновидность пектинового полисахарида, который может увеличивать поглощение воды семенами (Yang et al., 2012).

Наша первая гипотеза была подтверждена тем, что процент и скорость прорастания не были значимо коррелированы с тремя запасами семян в сухих семенах ( P > 0,05). Межвидовые исследования корреляции между тремя резервами и всхожестью отсутствуют, что ограничивает сравнение наших результатов с другими, за исключением того, что Soriano et al.(2011) обнаружили положительную связь между скоростью прорастания и содержанием азота в семенах для 19 видов деревьев из тропического лиственного леса в Мексике. Однако скорость прорастания в нашем исследовании была положительно и значимо связана с содержанием растворимого сахара и белка на разных стадиях прорастания ( P <0,05, таблица 2 и дополнительная таблица S4). Растворимый сахар является основным непосредственным веществом, необходимым при прорастании (Jennifer et al., 2002). Содержание растворимых сахаров постепенно увеличивалось во время прорастания шести изучаемых видов, что согласуется с результатами большинства исследований (Ahmad et al., 2010; Лопес и др., 2013 г.; Эрбаш и др., 2016; Ян и др., 2016). С другой стороны, содержание растворимого сахара положительно коррелировало с содержанием крахмала, но отрицательно коррелировало с содержанием жира в сухих семенах ( P <0,05). Это означает, что растворимый сахар мог в основном возникать, но не ограничиваться этим, в результате деградации крахмала во время прорастания для получения быстрой энергии для эмбриона (Kwangho, 2005; Lopes et al., 2013). Кроме того, содержание крахмала было отрицательно связано с содержанием жира в сухих семенах шести видов ( r = -0.71, P = 0,11), что частично можно объяснить отрицательной корреляцией между содержанием жира и растворимым сахаром.

Вопреки нашей второй гипотезе, крахмал использовался в качестве источника энергии в основном во время впитывания для шести видов (рис. 4 и дополнительная таблица S3, за исключением C. virgata ). Процент уменьшения крахмала во время прорастания варьировался в зависимости от вида. От сухих семян (стадия 0) до максимальной всхожести (стадия 4) содержание крахмала в крахмалистых семенах составляет C.virgata снизилась только на 10,1%, в то время как у жирных семян D. moldavica и L. artemisia уменьшилась на 73,7 и 89,7% соответственно, а у высокобелковых семян L. hedysaroides , K .scoparia и A.adsurgens уменьшились на 52,9–78,7%. Таким образом, жирные семена могут использовать больше крахмала во время прорастания, чем крахмалистые семена. Предыдущие исследования показали аналогичные результаты. Например, уровень крахмала в высококрахмальных семенах сорта Sorghum bicolor был снижен только на 13.5% через 1–3 дня после посева (Yang et al., 2016). Общий крахмал четырех бобовых ( Vigna unguiculata , Canavalia ensiformis , Stizolobium niveum , Lablab purpureus ) уменьшился на 11,8–35,2% во время прорастания (Benítez et al., 201). Жирные семена Aniba rosaeodora показали снижение уровня крахмала на 29,5% во время прорастания (Lima et al., 2008). Уровень углеводов снизился на 75% при прорастании семян Jatropha curcas , которые содержат 40% липидов (Lopes et al., 2013).

Растворимый белок использовался в значительной степени (39,1–93,9%) от набухания (стадия 1) до максимальной всхожести (стадия 4) и даже стадии ранней проростки (рис. 5), независимо от относительного процентного содержания крахмала, белка, и жир в сухих семенах. Крахмал расщепляется гидролизом до сахаров (Levin, 1974), а белок расщепляется протеазами и превращается в полипептид и аминокислоты во время прорастания (Palmiano and Juliano, 1972). Эти продукты гидролиза могут удовлетворить энергетические потребности семян для прорастания (Bewley and Black, 1994; Wahid and Bounoua, 2013).Содержание жира оставалось относительно постоянным во время прорастания для шести видов. В этом исследовании рассматривалась деградация запасов семян и их использование для удовлетворения энергетических потребностей прорастания. Однако некоторые компоненты запасов семян могут способствовать переходу из покоящегося состояния в активное во время прорастания (Catusse et al., 2008), что, безусловно, важно и не зависит от количества.

По сравнению с родственными видами сельскохозяйственных культур мы обнаружили новый результат: жир в семенах шести диких видов оказался менее важным, чем в семенах сельскохозяйственных культур, в качестве источника энергии во время прорастания. Содержание жира оставалось постоянным для шести изучаемых видов (рис. 4). Концентрация липидов в семенах деревянистой бобовой Dalbergia nigra оставалась постоянной или несколько повышалась при прорастании (Ataide et al., 2013). Однако содержание липидов уменьшилось на 34,3 и 36,5% при прорастании семян Pisum sativum (El-Adawy et al., 2003) и Sorghum bicolor (Elmaki et al., 1999) соответственно. У некоторых видов сельскохозяйственных культур во время прорастания наблюдалось значительное снижение содержания жира, например.g., снижение на 70% для A. sativa и L. angustifolius (Леонова и др., 2010; Румияти и др., 2012). Компоненты жира в семенах диких видов могут играть и другие роли, такие как контроль перехода развития от покоя к прорастанию (Footitt et al., 2002), помощь в защите и распространении семян (Finkelstein and Grubb, 2002) и стимулирование роста проростков после прорастания (Footitt et al., 2002). Пинфилд-Уэллс и др., 2005).

Насколько нам известно, это первое исследование, посвященное изучению динамики трех основных запасов семян при прорастании дикорастущих пастбищных видов с различным относительным соотношением крахмала, белка и жира в семенах. Мы обнаружили разные модели мобилизации резервов при прорастании семян диких видов по сравнению с таковыми у одомашненных видов сельскохозяйственных культур.

Вклад авторов

HZ и HY задумали и спроектировали работу. MZ и LQ провели эксперименты. MZ и HZ проанализировали данные и написали статью. HZ, HY и CB пересмотрели рукопись.

Финансирование

Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (41571055) и Национальной программой фундаментальных исследований Китая (2015CB150800).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарны д-ру Baisen Zhang из Австралии за комментарии к предыдущей версии статьи.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www. frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.00234/full#supplementary-material

Ссылки

Ахмад, И. З., Камаль, А., и Ариф, Дж. М. (2010). Изменение содержания сахара и белка в семенах Nigella sativa L. в разные фазы прорастания. Аспекты Прил. биол. 96, 415–420.

Академия Google

Аленкар, Н.Л., Иннекко, Р., Гомеш-Фильо, Э., Галлао, М.И., Альварес-Пизарро, Дж.К., Приско, Дж.Т., и соавт. (2012). Состав семенного фонда и его мобилизация при прорастании и закладывании ранних всходов Cereus jamacaru D.С. подвид. джамакару (кактусовые). Ан. акад. Бюстгальтеры. Cиенц. 84, 823–832. дои: 10.1590/S0001-37652012000300024

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Атаиде, Г.Д.М., Борхес, Э.Э.Д.Л., Гимарайнш, В.М., Флорес, А.В., и Бикалью, Э.М. (2013). Изменения запасов семян Dalbergia nigra ((Vell.) Fr All. Ex Benth.) при гидратации. J. Seed Sci. 35, 56–63. дои: 10.1590/S2317-15372013000100008

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Баскин, К.С. (2003). Нарушение физического покоя семян – фокусировка на линзе. Новый фитол. 158, 229–232. doi: 10.1046/j.1469-8137.2003.00751.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Баскин, К.С., и Баскин, Дж.М. (2014). Семена: экология, биогеография и эволюция покоя и прорастания , 2-е изд. Сан-Диего, Калифорния: Эльзевир.

Академия Google

Беллалуи, Н., Смит, Дж. Р., Менгисту, А., Рэй, Дж. Д., и Гиллен, А. М. (2017).Оценка экзотических селекционных линий сои по урожайности семян, всхожести, повреждению и составу при выращивании в засушливых районах Среднего Юга США. Перед. Растениевод. 8:176. doi: 10.3389/fpls.2017.00176

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бенек-Арнольд, Р.Л., и Санчес, Р.А. (2004). «Справочник по физиологии семян», в Applications to Agriculture , eds RL Benech-Arnold и RA Sanchez (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Food Products Press).

Академия Google

Бенитес В., Кантера С., Агилера Ю., Молла Э., Эстебан Р. М., Диас М. Ф. и др. (2013). Влияние прорастания на крахмал, пищевые волокна и физико-химические свойства нетрадиционных бобовых культур. Пищевая рез. Междунар. 50, 64–69. doi: 10.1016/j.foodres.2012.09.044

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бьюли, Дж. Д., и Блэк, М. (1994). Семена: физиология развития и прорастания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Пленум Пресс.

Академия Google

Бхатт А.К., Бхалла Т.С., Агравал Х.О. и Упадхья М.Д. (1989). Влияние размера семян на содержание белков и липидов, всхожесть и впитывание настоящих семян картофеля. Картофель Рез. 32, 477–481. дои: 10.1007/BF02358504

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бурнь С., Джоб К. и Джоб Д. (2000). Праймирование семян сахарной свеклы: солюбилизация основной субъединицы 11-S глобулина в отдельных семенах. Науки о семенах. Рез. 10, 153–161. дои: 10.1017/S0960258500000167

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Брэдфорд, Массачусетс (1976). Быстрый и чувствительный метод количественного определения белка в микрограммах, использующий принцип связывания белка с красителем. Анал. Биохим. 72, 248–254. дои: 10.1016/0003-2697(76)

-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бранкалион, П. Х., Тай, Д., Родригес, Р. Р., Новембре, А. Д., и Кунья, Л. Д.(2008). Впитывание семян пяти семян бразильских местных деревьев. Акта Хортик. 771, 77–81. doi: 10.17660/ActaHortic.2008.771.10

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Катюсс, Дж., Раджоу, Л., Джоб, К. и Джоб, Д. (2008). «Протеом развития и прорастания семян», в Plant Proteomics: Technologies, Strategies, and Applications , eds GK Argrawal and R. Rakwal (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons), 191–206.

Академия Google

Данг, Т. В., Велусами В. и Парк Э. (2014). Структура и химический состав кожуры семян дикой сои в зависимости от ее проницаемости. упак. Дж. Бот. 46, 1847–1857 гг.

Академия Google

Дебоджон, И., Леон-Клостерзил, К.М., и Коорнниф, М. (2000). Влияние кожуры на покой, прорастание и продолжительность жизни семян арабидопсиса . Завод Физиол. 122, 403–413. doi: 10.1104/стр.122.2.403

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Донг, Г., Guo, J., Chen, J., Sun, G., Gao, S., Hu, L.J., et al. (2011). Влияние весенней засухи на поглощение углерода, эвапотранспирацию и эффективность использования воды в сонненской луговой степи на северо-востоке Китая. Экогидрология 4, 211–224. doi: 10.1002/eco.200

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Донохью, К., де Касас, Р.Р., Бургхардт, Л., Ковач, К., и Уиллис, К.Г. (2010). Прорастание, постпрорастание, адаптация и экологические ареалы видов. год.Преподобный Экол. Эвол. Сист. 41, 293–319. doi: 10.1146/annurev-ecolsys-102209-144715

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эль-Адави, Т.А., Рахма, Э.Х., Эль-Бедави, А.А., и Эль-Бельтаги, А.Е. (2003). Питательный потенциал и функциональные свойства пророщенных семян маша, гороха и чечевицы. Растительная пища Гум. Нутр. 58, 1–13. doi: 10.1023/B:QUAL.0000040339.48521.75

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Элмаки Х.Б., Бабикер Э.Э. и Тинай А.Х.Е. (1999). Изменения химического состава, солодоращения зерна, содержания крахмала, дубильных веществ и переваримости белка при прорастании сортов сорго. Пищевая хим. 64, 331–336. doi: 10.1016/S0308-8146(98)00118-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эрбаш С., Тонгуч М., Каракурт Ю. и Шанли А. (2016). Мобилизация запасов семян при прорастании и раннем росте всходов двух сортов подсолнечника. J. Appl. Бот. Качество еды. 89, 217–222. doi: 10.5073/JABFQ.2016.089.028

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фернандес Б., Драгоне Г., Абреу А. П., Геада П., Тейшейра Дж. и Висенте А. (2012). Определение крахмала в Chlorella vulgaris – сравнение кислотного и ферментативного методов. J. Appl. Фикол. 24, 1203–1208. doi: 10.1007/s10811-011-9761-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Финкельштейн, С., и Грабб, П.Дж. (2002). Концентрация липидов во фракции зародыша-эндосперма семян деревьев тропических лесов австралийской низменности: значение для защиты и распространения. Науки о семенах. Рез. 12, 173–180. doi: 10.1079/ssR2002109

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Footitt, S., Slocombe, S.P., Larner, V., Kurup, S., Wu, Y., Larson, T., et al. (2002). Контроль прорастания и мобилизации липидов с помощью COMATOSE , гомолога ALDP человека Arabidopsis . EMBO J. 21, 2912–2922. doi: 10.1093/emboj/cdf300

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Галланд, М., He, D., Lounifi, I., Arc, E., Clément, G., Balzergue, S., et al. (2017). Интегрированное «мультиомное» сравнение специфических особенностей тканей зародыша и эндосперма и их влияние на качество семян риса. Перед. Растениевод. 8:1984. doi: 10.3389/fpls.2017.01984

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Gallardo, K., Job, C., Groot, S.P.C., Puype, M., Demol, H., Vandekerckhove, J., et al. (2001). Протеомный анализ прорастания и праймирования семян Arabidopsis . Завод физиол. 126, 835–848. doi: 10.1104/стр.126.2.835

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гойоага К., Бурбано К., Куадрадо К., Ромеро К., Гийамон Э., Варела А. и др. (2011). Содержание и распределение белка, сахаров и инозитолфосфатов при прорастании и росте проростков двух сортов Vicia faba. J. Food Comp. Анальный. 24, 391–397. doi: 10.1016/j.jfca.2010.11.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гу, Дж., Chao, H., Gan, L., Guo, L., Zhang, K., Li, Y., et al. (2016). Протеомная диссекция прорастания семян и укоренения проростков у Brassica napus. Передний. Растениевод. 7:1482. doi: 10.3389/fpls.2016.01482

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Hoffpauir, C.L., Poe, S.E., Wiles, L.U., and Martha, H. (1950). Всхожесть и свободные жирные кислоты в семенном материале партий семян хлопчатника. Дж. Ам. Нефть хим. соц. 27, 347–348. дои: 10.1007/BF02634974

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хуан З.Ю. и Гуттерман Ю. (2004). Значение слизистой пленки для семян пескостабилизирующего пустынного древесного кустарника Artemisia sphaerocephala (Asteraceae). Деревья 18, 669–676. doi: 10.1007/s00468-004-0349-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дженнифер, ПКТ, Райтер, В. Д., и Гибсон, С.И. (2002). Мобилизация запасных липидов семян у проростков Arabidopsis замедляется в присутствии экзогенных сахаров. BMC Растение Биол. 2:4. дои: 10.1186/1471-2229-2-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джоб, К., Керсулек, А., Равазио, Л., Чарейр, С., Пепин, Р. и Джоб, Д. (1997). Солюбилизация основной субъединицы 11-S глобулина семян сахарной свеклы при праймировании и раннем прорастании. Науки о семенах. Рез. 7, 225–243. дои: 10.1017/S0960258500003585

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канмаз, Э. О., и Ова, Г. (2015). Влияние времени прорастания на влажность, общее содержание жира и жирнокислотный состав льняного семени ( Linum usitatissimum L.) ростки. Гида 40, 249–254.

Академия Google

Ким С.Т., Ван Ю.М., Канг С.Ю., Ким С.Г., Раквал Р., Ким Ю.К. и др. (2009). Разработка протеомики зародышей риса выявила существенную роль белков зародыша в регуляции прорастания семян. J. Proteome Res. 8, 3598–3605. дои: 10.1021/pr

8s

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кванхо, П. (2005). Изменение содержания сахара и крахмала при прорастании сортов риса, пригодных для прямого посева. Корейский J. Crop Sci. 50, 384–386.

Лай, Л.М., Тиан, Ю., Ван, Ю.Дж., Чжао, X.С., Цзян, Л.Х., Баскин, Дж.М., и соавт. (2015). Распространение трех родственных видов кустарников по градиенту засушливости связано с прорастанием семян и появлением всходов. AoB Растения 7:plv071. doi: 10.1093/aobpla/plv071

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Леонова С., Гримберг А., Марттила С., Стимне С. и Карлссон А. С.(2010). Мобилизация запасов липидов при прорастании овса ( Avena sativa L.), злака, богатого маслом эндосперма. Дж. Экспл. Бот. 61, 3089–3099. doi: 10.1093/jxb/erq141

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Li, R. , Chen, L.J., Wu, Y.P., Zhang, R., Baskin, C.C., Baskin, J.M., et al. (2017). Влияние сорта и материнской среды на качество семян Vicia sativa . Передний. Растениевод. 8:1411. doi: 10.3389/fpls.2017.01411

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лима, Р. Б. С., Гонсалвес, Дж. Ф. К., Пандо, С. К., Фернандес, А. В., и Сантос, А. Л. В. (2008). Мобилизация первичных метаболитов при прорастании семян розового дерева ( Aniba rosaedora Ducke). Преподобный Арворе 32, 19–25. дои: 10.1590/S0100-67622008000100003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лопес, Л.Д.С., Галлао, М.И., и Бертини, Ч.К.М. (2013).Мобилизация резервов при прорастании семян ятрофы. Преподобный Сьенк. Агрон. 44, 371–378. дои: 10.1590/S1806-663000200021

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Осборн, Т. Б. (1924). Растительные белки , 2-е изд. Харлоу: Лонгманс.

Академия Google

Пальмиано, Э.П., и Джулиано, Б.О. (1972). Биохимические изменения зерна риса при прорастании. Завод физиол. 49, 751–756.doi: 10.1104/pp.49.5.751

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Pinfield-Wells, H., Rylott, E.L., Gilday, A.D., Graham, S., Job, K., Larson, T.R., et al. (2005). Сахароза спасает укоренение проростков, но не прорастание мутантов Arabidopsis , нарушенных катаболизмом пероксисомальных жирных кислот. Завод J. 43, 861–872. doi: 10.1111/j.1365-313X.2005.02498.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Причард, С.Л., Чарльтон, В.Л., Бейкер, А., и Грэм, И.А. (2002). Всхожесть и мобилизация резервов хранения регулируются независимо в арабидопсисе . Завод J. 31, 639–647. doi: 10.1046/j.1365-313X.2002.01376.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Раджоу, Л., Дюваль, М., Галардо, К. , Катус, Дж., Балли, Дж., Джоб, К., и др. (2012). Всхожесть и энергия семян. год. Преподобный завод биол. 63, 507–533. doi: 10.1146/annurev-arplant-042811-105550

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Розенталь, Л., Ноногаки, Х., и Фейт, А. (2014). Активация и регуляция первичного обмена при прорастании семян. Науки о семенах. Рез. 24, 1–15. дои: 10.1017/S0960258513000391

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Румияти, Р., Джеймс, А. П., и Джаясена, Дж. (2012). Влияние прорастания на питательный и белковый профиль австралийского сладкого люпина. Пищевая нутр. науч. 3, 621–626. doi: 10.4236/fns.2012.35085

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сатьянараяна, Б., Деви, П.С., и Арундати, А. (2011). Биохимические изменения при прорастании семян Sterculia urens Roxb. Нет. науч. биол. 3, 105–108.

Академия Google

Шайк, С. С., Карчиофи, М., Мартенс, Х. Дж., Хебельструп, К. Х., и Бленноу, А. (2014). Биоинженерия крахмала влияет на прорастание зерна злаков и укоренение всходов. Дж. Экспл. Бот. 65, 2257–2270. doi: 10.1093/jxb/eru107

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шреста, П., Каллахан, Д.Л., Сингх, С.П., Петри, Дж.Р., и Чжоу, X.Р. (2016). Снижение мобилизации триацилглицерина во время прорастания семян и раннего роста проростков в Arabidopsis , содержащем важные для питания полиненасыщенные жирные кислоты. Перед. Растениевод. 7:419. doi: 10.3389/fpls.2016.01402

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сориано, Д., Хуанте, П., Гамбоа-дебуэн, А., и Ороско-сегови, А. (2014). Влияние захоронения и хранения на всхожесть и запасы семян 18 видов деревьев в лиственном тропическом лесу в Мексике. Экология 174, 33–44. doi: 10.1007/s00442-013-2753-1

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сориано Д. , Ороскосеговия А., Маркесгусман Дж., Китаджима К., Буэн А. Г. и Хуанте П. (2011). Состав семенного фонда 19 видов деревьев тропического лиственного леса в Мексике и его связь с прорастанием семян и ростом сеянцев. Энн. Бот. 107, 939–951. doi: 10.1093/aob/mcr041

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шринивасулу, Н., Усадель Б., Винтер А., Радчук В., Шольц У., Штейн Н. и соавт. (2008). Созревание и прорастание зерна ячменя: сходства и различия метаболического пути и регуляторной сети, выделенные новыми инструментами профилирования MapMan/PageMan. Завод физиол. 146, 1738–1758. doi: 10.1104/стр.107.111781

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Стилл, Д. В., и Брэдфорд, К. Дж. (1997). Эндо-ß-маннаназная активность отдельных шапочек эндосперма томатов и кончиков корешков в зависимости от скорости прорастания. Завод физиол. 113, 21–29. doi: 10.1104/стр.113.1.21

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сунь, Дж. , Ву, Д. и Сюй, Дж. (2015). Характеристика крахмала при прорастании и развитии проростков мутанта риса с высоким содержанием резистентного крахмала. J. Зерновые науки. 62, 94–101. doi: 10.1016/j.jcs.2015.01.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Vandecasteele, C., Teulat-Merah, B., Morère-Le, P. M. C., Leprince, O., Ly, V.B., Viau, L., et al. (2011). Количественный анализ локусов признаков выявил корреляцию между соотношением олигосахаридов семейства сахарозы/раффинозы и энергией семян у Medicago truncatula. Окружающая среда растительной клетки. 34, 1473–1487. doi: 10.1111/j.1365-3040.2011.02346.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Вахид, Н., и Бунуа, Л. (2013). Зависимость между массой семян, всхожестью и биохимическими запасами сосны приморской ( Pinus pinaster Ait.) в Морокко. Новый Для. 44, 385–397. doi: 10.1007/s11056-012-9348-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван Т. , Систранк Л. А., Лесковар Д. И. и Кобб Б. Г. (2011). Характеристика запасов триплоидных семян арбуза: связь крахмала и среднего времени прорастания. Науки о семенах. Технол. 39, 318–326. doi: 10.15258/sst.2011.39.2.05

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сюй, Т. М., Тянь, Б. К., Сунь, З.Д. и Се, Б.Дж. (2011). Изменения трех основных питательных веществ при прорастании овса. Нац. Произв. Рез. 23, 534–537.

Академия Google

Ян П., Ли Х., Ван Х., Чен Х., Чен Ф. и Шен С. (2007). Протеомный анализ семян риса ( Oryza sativa ) при прорастании. Протеомика 7, 3358–3368. doi: 10.1002/pmic.200700207

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ян, Р., Ван, П., Эльбалула, М.Ф. и Гу З. (2016). Влияние прорастания на основной физиологический и биохимический обмен семян сорго. Биологи. J. 32, 378–383. DOI: 10.14393/BJ-v32n2a2016-30895

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ян, X. , Баскин, Дж. М., Баскин, К. С., и Хуанг, З. (2012). Больше, чем просто покрытие: экологическое значение, таксономическое происхождение и филогенетические отношения слизи семенной кожуры. Перспектива. Завод Экол. 14, 434–442. doi: 10.1016/j.ppees.2012.09.002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

3.1: Крахмал-белковый протокол — биология LibreTexts

В этом упражнении вы узнаете, какие продукты содержат крахмал, а какие — белок. Во-первых, вам нужно будет каким-то образом проверить крахмал и белок.

Часть 1. Какие индикаторные растворы можно использовать для определения содержания крахмала и белка?

Раствор индикатора является хорошим тестом на крахмал, если он меняет цвет в присутствии крахмала, но не показывает такого же изменения цвета в присутствии других молекул, таких как белки, липиды или сахара.Вам дадут два индикаторных раствора, чтобы оценить, можно ли использовать любой из этих индикаторных растворов для проверки на крахмал. Вы также оцените, можно ли использовать любой из этих индикаторных растворов для проверки белков.

поставляет , которые вы будете иметь в наличии для тестирования индикаторных растворов:

  • Индикаторный раствор 1
  • Индикаторный раствор 2
  • Контейнеры для тестирования, а также маркер и малярная лента для маркировки этих контейнеров
  • Мешалки; перчатки
  • Образцы, которые можно использовать для тестирования растворов индикатора:
    • Кукурузный крахмал
    • Сахароза = столовый сахар
    • Желатин (белок костей, кожи и т. д.)сельскохозяйственных животных)
    • Растительное масло
    • Крахмал картофельный
    • Вода
    • Яичный порошок (с высоким содержанием белка)

1. Заполните эту таблицу.

Индикаторный раствор, который является хорошим тестом на белок , изменит цвет при добавлении к этим образцам из приведенного выше списка:

Индикаторный раствор, который является хорошим тестом на белок , не изменит цвет при добавлении к этим образцам из приведенного выше списка:

К процедурам проектирования для проверки того, является ли каждый раствор индикатора хорошим тестом на крахмал или белок, ответьте на вопросы 2 и 3. Быть конкретной.

2. Какие из перечисленных выше образцов вы будете использовать для тестирования каждого раствора индикатора? Объясните причины включения или исключения каждого образца в приведенном выше списке.

3. Как вы будете оценивать каждый тест? Что вы будете искать?

4. Предположим, что две группы назначены для тестирования одного и того же индикатора с одним и тем же образцом, но первая группа сообщает об изменении цвета, а вторая нет.Как такое могло произойти?

Чтобы быть уверенным в своих результатах, вам необходимо тщательно проводить каждый тест и проводить повторные тесты (т. е. каждый тест должны выполнять две группы). Потребуется большое количество тестов, чтобы оценить, можно ли использовать тот или иной индикаторный раствор для проверки на крахмал или на белок. Ваш учитель проведет обсуждение, чтобы согласовать порядок занятий, а затем назначит конкретные тесты для каждой группы учащихся. Прежде чем приступить к тестированию, прочтите предупреждения и инструкции ниже .

Предостережения

  • Не добавлять оба раствора индикатора в один и тот же образец; используйте каждый раствор индикатора на другом образце в отдельном контейнере.
  • Будьте осторожны при работе с индикаторным раствором 1; он может испачкать руки и одежду.
  • Индикаторный раствор 2 содержит гидроксид натрия, сильное основание. Будьте очень осторожны , чтобы не расплескать и не пролить . Если вы пролили на себя раствор индикатора, немедленно смойте его водой.Позовите своего учителя на помощь.
  • Наденьте перчатки , чтобы защитить себя.

5. Заполните следующую таблицу, чтобы записать данные для тестов, назначенных для вашей группы.

Образец*

Индикаторный раствор

(1 или 2) #

Цвет раствора индикатора после добавления в пробу

Раствор индикатора изменил цвет? (Да или Нет)

Примечание

* Для любого типа крахмала, яичного порошка или сахарозы растворите около 1/2 мл образца примерно в 2 мл воды. Для желатина растворите до 1/4 мл примерно в 2 мл воды. Для масла и воды используйте около 1 мл в качестве образца.

# Чтобы использовать индикаторный раствор 1 , добавьте до 5 капель в образец и перемешайте. Для использования раствора индикатора 2 добавьте в образец до 20 капель и перемешайте. Работая с любым раствором индикатора, вы можете прекратить работу, как только заметите изменение цвета раствора индикатора. При использовании индикаторного раствора 2 изменение цвета может занять до минуты.

6. Используйте данные всех групп учащихся для заполнения следующей таблицы.

Образец

Раствор индикатора 1 изменил цвет?

Раствор индикатора 2 изменил цвет?

Реплика 1

Реплика 2

Реплика 1

Реплика 2

Кукурузный крахмал

Крахмал картофельный

Яичные белки в порошке

Желатин

Сахароза

Масло растительное

Вода

Если между повторениями какого-либо теста есть какие-либо различия, ваш класс обсудит возможные причины этих различий. Чтобы получить окончательный результат, вам, вероятно, потребуется дополнительный повторный тест с использованием лучшей методологии.

7. Является ли раствор индикатора хорошим тестом для крахмала ? Если да, то какой?

Кратко суммируйте доказательства, подтверждающие ваш вывод.

Какие дополнительные доказательства помогут вам быть более уверенными в своем заключении?

8. Является ли раствор индикатора хорошим тестом на белок ? Если да, то какой?

Кратко суммируйте доказательства, подтверждающие ваш вывод.

Какие дополнительные доказательства помогут вам быть более уверенными в своем заключении?

Часть 2: Какие продукты содержат крахмал? Какие виды продуктов содержат белок?

В этой части задания вы оцените, содержатся ли крахмал и белок в

  • Все продукты животного происхождения или некоторые продукты животного происхождения
  • Все пищевые продукты, полученные из растений, или некоторые пищевые продукты, полученные из растений
  • Все продукты животного или растительного происхождения или некоторые продукты животного или растительного происхождения

9. Начните с классификации результатов части 1 в таблице ниже.

Пищевые продукты, полученные от животных

В этом продукте есть крахмал?

В этом продукте есть белок?

Пищевые продукты, полученные из растений

В этом продукте есть крахмал?

В этом продукте есть белок?

10. Используйте результаты, обобщенные в вопросе 9, чтобы выдвинуть гипотезу о том, какие виды продуктов питания содержат крахмал (все или некоторые продукты животного и/или растительного происхождения).

Используйте результаты, чтобы написать гипотезу о том, какие виды продуктов питания содержат белок .

11. Вам дадут перечисленные ниже продукты для проверки ваших гипотез. Заполните столбцы 2–4 в этой таблице, чтобы предсказать ожидаемые результаты; если ваши гипотезы не предсказывают конкретного результата, поставьте ?.

Продукты питания

(с инструкциями по подготовке образца для испытаний)

Эта пища получена из растений или животных?

Основываясь на ваших предположениях, ожидаете ли вы, что этот продукт будет содержать:

Основываясь на результатах класса, содержит ли этот продукт:

Крахмал?

Белок?

Крахмал?

Белок?

Фасоль (размять 2 фасоли в пасту)

Сливочное масло (~1 мл)

Желе (смесь ~1 мл с ~½ мл воды)

Хлеб (раскрошить ~1 мл; добавить ~½ мл воды)

Йогурт (~1 мл)

12. Чтобы оценить свои гипотезы (вопрос 10), вам нужно будет проверить свои предположения (вопрос 11). Кратко опишите, как ваш класс будет проверять эти предсказания.

Потребуется большое количество тестов, поэтому ваш учитель назначит определенные тесты для каждой группы учащихся. Запишите данные в соответствии с указаниями вашего учителя. Затем запишите данные класса в последние два столбца таблицы в вопросе 11 и ответьте на вопросы 13 и 14.

13. Ваша гипотеза о том, какие продукты содержат крахмала , подтверждается новыми данными? Объясните, как факты подтверждают или не подтверждают вашу гипотезу.

Если ваша гипотеза не подтвердилась, напишите новую гипотезу, учитывающую все имеющиеся у вас данные.

Укажите любые ограничения доказательств и любую неопределенность в ваших выводах. Какие дополнительные доказательства были бы полезны для оценки вашей гипотезы?

14. Подтверждается ли ваша гипотеза о том, какие виды продуктов питания содержат белок , новыми данными? Объясните, как факты подтверждают или не подтверждают вашу гипотезу.

Если ваша гипотеза не подтвердилась, напишите новую гипотезу, учитывающую все имеющиеся у вас данные.

Укажите любые ограничения доказательств и любую неопределенность в ваших выводах. Какие дополнительные доказательства были бы полезны для оценки вашей гипотезы?

Содержание белка коррелирует с морфологией, составом и физико-химическими свойствами крахмала в полевом горохе

Введение

Полевой горох ( Pisum sativum L.) выращивается во многих регионах мира, и его производство занимает пятое место в мире по производству пищевых бобовых культур после сои, арахиса, бобов и нута. Канада является крупнейшим производителем и экспортером полевого гороха в мире с годовой площадью около четырех миллионов акров и годовым производством почти трех миллионов тонн. Полевой горох в основном используется в качестве источника белка, поскольку он имеет относительно богатый и уникальный профиль белка, отличающийся от других природных источников белка (APGC 2010). Гороховый протеин ценится за его высокую усвояемость (90–95%), меньшую аллергическую реакцию и отсутствие негативных последствий для здоровья.Он не содержит глютена, содержит мало сернистых аминокислот (цистеин и метионин), но богат лизином, незаменимой аминокислотой для здоровья человека (Pownall et al. 2010). По сравнению с злаками (почти бедными лизином), горох содержит значительно больше лизина (примерно 7% белка). Высокое содержание лизина в зернах и фракциях гороха значительно повышает их пищевую ценность, а сочетание риса и белка гороха широко используется в здоровом питании для достижения превосходного аминокислотного профиля (Sánchez-Lozano et al.2009). Полевой горох обычно содержит примерно 23% белка, но были обнаружены новые зародышевые плазмы гороха, которые содержат примерно 30% белка (Bing 2007, 2010 a ). После длительного опыта селекции полевого гороха в AAFC были выведены усовершенствованные линии гороха с содержанием белка примерно 30% и хорошими агрономическими признаками (Bing 2010 b , 2012). В соответствии с положением дифракционных пиков крахмал можно разделить на на три основных полиморфа, а именно паттерны типа A, B или C (Cairns et al.1997 год; Бограчева и др. 1998). Образец типа А (например, крахмал восковой кукурузы) более плотный, чем образец типа В (например, картофельный крахмал). Паттерн типа С находится между полиморфами А и В, а гороховый крахмал является типичным полиморфом С (Кэрнс и др., 1997; Бограчева и др., 1998). Гранулы крахмала в основном состоят из линейной амилозы и разветвленного амилопектина. Амилопектин является одним из основных компонентов крахмала гороха полевого, и его средняя молекулярная масса варьирует от 10 -7 до 10 -9 Да (Aberle et al.1994). Амилопектин состоит из остатков (1→4)-α-d-глюкозы, соединенных разветвленной цепью через (1→6)-α-связь. Гороховый крахмал получают как побочный продукт экстракции белка, поэтому полевой горох считается относительно дешевым источником крахмала по сравнению с кукурузой, пшеницей и картофелем (Ratnayake et al. 2002). Гороховый крахмал можно не только широко использовать в пищевой промышленности, но и перерабатывать в нанокомпозиты (Ma et al. 2008; Yu et al. 2009). Поэтому важно изучить взаимосвязь между содержанием белка и крахмала и изучить физико-химические свойства гороха с высоким содержанием белка, чтобы изучить их потенциальное использование.Хотя полевой горох десятилетиями считался здоровой пищей с низким гликемическим индексом (ГИ), информация о содержании и составе его белка и крахмала была ограничена лишь несколькими зародышевыми плазмами, сортами или разновидностями (de Almeida Costa et al. , 2006; Гувер и др., 2010). Несколько видов гороха (в том числе желтый, зеленый, кленовый и кабачковый горох) доступны для коммерческого производства, и были разработаны и охарактеризованы различные продукты помола, содержащие фракции гороха (мука, крахмал, белок, клетчатка и т. д.).Однако в настоящее время на мировом рынке в качестве пищевых ингредиентов используется лишь ограниченное количество фракций горохового белка и крахмала. В этом исследовании мы исследовали содержание белка и морфологию крахмала, состав и физико-химические свойства в зародышевой плазме, сортах и ​​линиях полевого гороха, чтобы изучить пробелы в знаниях, препятствующие полному использованию зерен и фракций гороха в производстве функциональных пищевых продуктов.

Материалы и методы

Растительные материалы

54 зародышевой плазмы полевого гороха, сортов или линий разведения 5 видов гороха, включая 14 желтых горошин, 11 кленовых горошин, 7 зеленых горошин, 9 сортов гороха с высоким содержанием белка и 13 бобов костного жира, собранных с полевого гороха AAFC Программа разведения была проанализирована в этом исследовании.Подробная информация о материалах представлена ​​в таблице 1.

Таблица 1.

Таблица 1. Подробная информация о материалах.

Примечание: AAFC, Министерство сельского хозяйства и продовольствия Канады; CDC, Центр развития сельскохозяйственных культур, Университет Саскачевана; LNL, Лимагрейн, Нидерланды; CFRNZ, Исследование сельскохозяйственных культур и продуктов питания, Новая Зеландия; TPBDM, Toft Plant Breeding, Дания; GC, Коллекция зародышевой плазмы, MCPRV, CDC Mozart/3/Carneval/PI251051//Radley/CDC Vienna; RCPC, Reward/Canstar//Polstead/CDC1308T-10; RPPC, Reward/P91//Polstead/CDC715S-4.

Спектроскопия в ближней инфракрасной области для определения содержания белка

Приблизительно от 10 до 15 неповрежденных семян из каждого образца были случайным образом отобраны из 54 отдельных полевых горошин и проанализированы с помощью NIR для определения содержания белка и крахмала. Монохроматор NIR System (модель 6500 NIR Systems, Inc., Силвер-Спрингс, Мэриленд, США) использовался с маленькой кольцевой чашкой (Ref. IH-0307, ​​NIR Systems), снабженной вставкой для микропроб (Ref. IH-0337, Ø18,5 мм). Спектры отражения (log 1/R) от 400 до 2500 нм записывали с интервалами в 2 нм.Для калибровки использовались только спектральные данные от 1100 до 2500 нм. Все измерения проводились в трехкратной повторности.

Выделение и очистка гранул крахмала

Гранулы чистого крахмала выделяли из зрелых семян полевого гороха, как описано Li et al. (2012). Два семени замачивали в 1 мл H 2 O при 4 °C в течение ночи, а затем растирали пестиком в ступке. Суспензию каждого образца переносили в микропробирку и центрифугировали. Затем осадок ресуспендировали в H 2 O и покрывали 80% масс. об. -1 хлорида цезия с последующим центрифугированием.Процедуру очистки хлоридом цезия повторяли дважды. Осадок гранул дважды промывали 0,8 мл промывочного буфера (62,5 ммоль L -1 Трис-HCl, pH 6,8, 10 ммоль L -1 ЭДТА, 4% SDS и 5% β-меркаптоэтанол), один раз H 2 O и один раз ацетоном. Гранулы крахмала сушили на воздухе и хранили при температуре -20 °С.

Определение общего содержания крахмала и амилозы

Общее содержание крахмала в образце муки измеряли с использованием метода AOAC 2002.2 (K-RSTAR, Megazyme, Ирландия) в соответствии с предоставленным протоколом.Процентное содержание амилозы определяли анализом связывания йода, как описано He et al. (2012) и Zhu et al. (2008) с некоторыми изменениями. Десять мг образца гранулы крахмала сначала суспендировали в 95% этаноле и растворяли в 1 мл 1 н. NaOH. Затем раствор разбавляли в 10 раз H 2 O и нейтрализовали 0,1 н. HCl. Наконец, раствор разбавляли до конечного 0,25 мг/мл -1 в виде маточного раствора крахмала. Синий цвет был получен путем инкубации 0,1 мл маточного раствора крахмала с 1.8 мл воды и 0,1 мл раствора KI-I 2 (2% йодида калия и 0,2% йода, мас. об. -1 ) при комнатной температуре в течение 30 мин. Поглощение регистрировали при 625 нм с помощью спектрофотометра. Содержание амилозы в крахмале рассчитывали по следующей формуле на основании установленной стандартной кривой амилозы.

Морфологическое исследование гранул крахмала

Гранулы крахмала помещали на алюминиевые пластины с помощью двойной клейкой ленты, и морфологию гранул визуализировали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) (Hitachi S570, Hitachi High Technologies, Токио, Япония) при ускоряющее напряжение 10 кВ, оснащенный программным обеспечением Quartz PCI для получения цифровых изображений (Quartz Imaging, Ванкувер, Канада).Размеры и распределение зерен крахмала оценивали с помощью анализатора изображений проточных частиц (FPIA-3000, Sysmex Corporation, Япония). Образцы крахмала (50 мг мл -1 ) энергично встряхивали в 1,5 мл микроцентрифужных пробирках, и 400 мкл раствора добавляли в модуль забора циркулирующих образцов оборудования. В каждой повторности анализировали минимум 2500 гранул крахмала (He et al. 2012).

Характеристика термических свойств крахмала

Термические свойства нативного желатинизированного крахмала анализировали с использованием дифференциального сканирующего калориметра (DSC 2920, TA Instruments, New Castle, DE, USA), оснащенного охлаждающей системой охлаждения (RCS).Образец крахмала (10 мг) точно взвешивали в алюминиевой чашке Tzero (TA Instruments, США) и смешивали с 20 мкл H 2 O при соотношении крахмал:вода 1:2. Кастрюлю закрывали и уравновешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. Скорость нагрева составляла при 10 °C мин -1 в диапазоне температур 30 °C–100 °C. Прибор был откалиброван с использованием индия и пустой чашки в качестве стандартов сравнения. Изменение энтальпии (Δ H ), температуру начала желатинизации ( T o ), пиковую температуру ( T p ) и конечную температуру ( T c ) измеряли с использованием универсального анализа 20. v 4.Программное обеспечение 7A (TA Instruments, США).

Анализ степени полимеризации амилопектина

Разветвление амилопектина проводили с помощью изоамилазы (Jane et al. 1999; Zheng et al. 2015). Распределение длины разветвленной цепи амилопектина затем анализировали с использованием системы капиллярного электрофореза (КЭ) (PA800plus, Beckman Coulter Inc., Онтарио, Канада) следующим образом: 5 мг крахмала суспендировали в 5 мл H 2 O в 50 мл стеклянной пробирки и нагревали при 130 °C в течение 30 минут при периодическом встряхивании.Один мл смешанного раствора переносили в пробирку на 2 мл, а затем добавляли 55 мкл 1 М ацетата натрия (pH 4,0) и 4 единицы изоамилазы (Megazyme, Ирландия). Реакционную смесь инкубировали при 40°С в течение 4 ч, после чего реакцию останавливали нагреванием при 95°С в течение 20 мин. Затем переваренную смесь сушили вымораживанием и повторно растворяли в 1 мл H 2 O путем нагревания при 95°C в течение 5 мин. Десять мкл повторно растворенного раствора сушили в вакууме и метили 8-амино-(1,3,6)-пирентрисульфоновой кислотой (APTS) с использованием набора для мечения углеводов (Beckman Coulter Inc., Онтарио, Канада). Меченые углеводные цепи были разделены с помощью КЭ и обнаружены с помощью лазерно-индуцированного флуоресцентного (LIF) детектора, а затем проанализированы на значения степени полимеризации (DP) с помощью программного обеспечения 32 Karat, предоставленного Beckman Coulter Inc.

Статистический анализ

Все эксперименты были проведены в трех повторностях, и данные были выражены как среднее ± стандартное отклонение (SD). Различия между различными группами оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA).Если p  < 0,05, результаты считались значимыми. Анализ данных проводили с помощью системы статистического анализа SAS®9.3.

Обсуждение

Гороховый крахмал трудно выделить и очистить, поскольку полевой горох содержит большое количество нерастворимого хлопьевидного белка и клетчатки, которые могут соединяться с гранулами крахмала, препятствуя осаждению и осаждению крахмала (Reichert and Youngs 1978; Schoch and Maywald). 1968). Наиболее распространенным методом экстракции горохового крахмала является воздушная классификация, которую можно использовать для отделения крахмала от белковой матрицы (Ratnayake et al.2001 г.; Тайлер и др. 1981). Однако чистота крахмала при использовании этого метода очень низкая: всего около 65% для горохового крахмала (Comer and Fry, 1978). Мокрый помол — еще один метод выделения крахмала из гороха. Чистота крахмала, извлекаемого при мокром помоле, значительно выше, чем при воздушной классификации. Колонна и др. (1981) сообщили, что содержание крахмала может достигать 93,8–96,7% при мокром помоле из гладкого гороха. Кроме того, Мейзер и соавт. (1995) разработали процесс выделения крахмала из морщинистого гороха, при этом чистота крахмала может достигать 89%.Учитывая, что наши материалы включали как гладкий, так и морщинистый горох, а последовательный метод важен для разных типов гороха, мы использовали метод центрифугирования в градиенте плотности для выделения горохового крахмала в этом исследовании. Наши результаты показали, что этот подход подходит для выделения гранул чистого крахмала из всех видов гороха. Морфология гранул горохового крахмала различна, например, овальной, круглой, сферической, неправильной или многоугольной формы. В этом исследовании мы обнаружили, что размеры и форма гранул различаются между горохом с высоким содержанием белка и другими видами гороха.Горох с высоким содержанием белка синтезирует гранулы уникального сложного крахмала, значительно отличающиеся от других видов гороха. Мы наблюдали трещины на поверхности гранул, что согласуется с ранее опубликованными результатами (Гуйска и др., 1994). Аналогично результатам Bertoft et al. (1993), в нашем исследовании есть две разные популяции в распределении размера горохового крахмала. Поскольку сложные гранулы могут быть фрагментированы на мелкие неправильные и многоугольные гранулы, размер гранул крахмала в горохе с высоким содержанием белка обычно меньше, чем в других видах гороха, что аналогично предыдущим сообщениям (Bertoft et al.1993 год; Stute 1990). Белок и крахмал являются двумя основными биомолекулами в семенах гороха. Содержание крахмала в гладком и морщинистом горохе колеблется от 32,7% до 42% (Ратнаяке и др., 2001; Ван и др., 2011) и от 18% до 22% (Ратнаяке и др., 2002) соответственно. Эти отчеты предполагают, что содержание крахмала в гладком горохе значительно выше, чем в морщинистом горохе, что не согласуется с нашими результатами, поскольку горох с высоким содержанием белка, используемый в этом исследовании, включает не только морщинистый горох, но и гладкий горох.Высокое содержание амилозы является типичной характеристикой горохового крахмала. Соотношение амилозы и амилопектина является одним из основных различий между гладким и морщинистым горохом. Содержание амилозы в крахмальных гранулах гладкого гороха колеблется от 33,1% до 48,8% (Barron et al. 2000; Biliaderis et al. 1981; Colonna and Mercier 1984; Colonna and Mercier 1985; Czuchajowska et al. 1998), тогда как соответствующие значения морщинистого гороха составляет от 64% до 88% (Biliaderis et al. 1981; Colonna and Mercier 1984; Colonna and Mercier 1985; Praznik et al.1994). Наше исследование также показало, что содержание амилозы в горохе с высоким содержанием белка значительно выше, чем в других видах гороха. Предыдущие сообщения (Hizukuri et al. 1989) указывали, что точки ветвления не распределены в амилопектине случайным образом: они сгруппированы и образуют кристаллические ламеллярные домены среди соседних линейных сегментов. Наши результаты свидетельствуют о том, что размер разветвленной цепи амилопектинов составляет от 11 до 30 остатков глюкозы, что несколько отличается от того, что сообщает Hizukuri (1985).При нагревании крахмала в присутствии избытка воды его кристаллическая структура изменяется от упорядоченной к беспорядку и крахмальные зерна сильно набухают. Это явление желатинизации является важным свойством крахмала, широко изучаемым в пищевой промышленности для определения функциональных возможностей крахмала (Бограчева и др., 1998). ДСК широко используется для определения клейстеризации крахмала. Сообщалось, что значения T p и Δ H крахмала гладкого гороха находятся в диапазоне 60 °C–67.5 °C и 14,1–22,6 Дж г -1 (Давыдова и др., 1995; Ратнаяке и др., 2001) соответственно, тогда как соответствующие значения для крахмала морщинистого гороха составляют 133°C и 2,9 Дж г -1 . (Колонна и др., 1981). T p крахмала гладкого гороха значительно ниже, чем крахмала морщинистого гороха. Наши результаты показывают, что T o , T p и T c гороха с высоким содержанием белка значительно выше, чем у других видов гороха, а Δ H гороха с высоким содержанием белка. значительно ниже, чем у других видов гороха, что сходно с таковым у морщинистого гороха.Свойства желатинизации и набухания имеют некоторое отношение к структуре амилопектина, составу крахмала и структуре гранул (Tester 1997). Различные термические свойства, выявленные в этом исследовании, могут быть связаны с различиями в структуре амилопектина между горохом с высоким содержанием белка и другими видами гороха.

Leave a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.