تكوين بروتين الأرز

- Dec 24, 2020-

ومن المسلم به بروتين الأرز باعتباره واحدا من البروتينات النباتية عالية الجودة. تكوينه من الأحماض الأمينية متوازن ومعقول، وقيمته البيولوجية (BV) والبروتين قيمة (PV) هي أعلى من البروتينات الحبوب الأخرى. يصنّف أوزبورن بروتين الأرز وفقًا للذوبان في الألبومين (قابل للذوبان في الماء)، الجلوبيولين (قابل للذوبان في الملح)، الغلوتين (حمض، قابل للذوبان في القلويات) والبرولامين (غليادين) [3].


ويتأثر محتوى البروتين في الأرز بالتنوع ومكان الإنتاج وظروف النمو وعوامل أخرى. وتوزيع البروتين في الأرز غير متساو، وينخفض محتوى البروتين من الأرز عموما من الطبقة الخارجية من حبوب الأرز إلى قلب الأرز. لذلك، فإن محتوى البروتين من الأرز يختلف تبعا لدقة المعالجة. Cagampang وآخرون [4] درس الأرز المصقول، دقيق الأرز، ونخالة الأرز من ثلاثة أصناف من الأرز، وأكد أن محتوى البروتين زيادة تدريجيا من endosperm الداخلية من الأرز إلى طبقة أيورون. كما تحققت العديد من الدراسات من استنتاجات جاجامبانغ من خلال أصناف الأرز المختلفة وطرق الطحن، وأكدت أن مكونات البروتين الأربعة في الأرز تنخفض تدريجياً أيضًا نحو إندوسبيرم، ولكن هناك ميل معين لأصناف مختلفة من الأرز إلى الانخفاض تدريجيًا إلى الداخل. الفرق [5-8]. وجد Ohdaira et al. [8] أن محتوى البروتين في بطن الأرز أعلى من الجزء الخلفي. بارك تشونغزي وآخرون [9] وجدت أن أعلى محتوى البروتين في الجنين في أجزاء مختلفة من الأرز البني. [Han et al. [10] أظهرت أن الجودة الغذائية للبروتين نخالة الأرز هي أعلى من ذلك من البروتين إندوسبيرم الأرز.


في إندوسبيرم الأرز، وتراكمات البروتين في اثنين من الأجسام البروتينية الحبيبية، وهما النوع الأول (أجسام البروتين الأول، PB-I) أجسام البروتين والنوع الثاني (أجسام البروتين- الثاني، PB-II) أجسام البروتين، كما هو مبين في الشكل. 1. PB-I كروية ولها هيكل lamellar. قطر الجسم البروتين حوالي 0.5-2 ميكرومتر، والمكون الرئيسي هو gliadin. PB-II غير منتظم في الشكل ولديه بنية بلورية بقطر حوالي 4 ميكرومتر. مقسمة إلى الغلوتين والغلوبولين [11].


1.1 غلوتين

الغلوتين غير قابلة للذوبان في الماء، ولكن قابل للذوبان بسهولة في تخفيف القلويات أو تخفيف الحمض. وزنها الجزيئي مرتفع نسبياً وهو ليس موحداً. الغلوتين هو بروتين الجزيئات تتكون من سلاسل متعددة الببتيد مرتبطة بسندات الوكبريتيد. ويتراوح وزنه الجزيئي من 19 إلى 90 كيلو Da، والتي يمكن أن تصل إلى الملايين. الأوزان الجزيئية لالوحدات الفرعية الثلاث من الغلوتين هي 38 و 25 و 16 كيلو Da ، ونسبة التركيب هي 1:1: 1. وهناك أيضا دراسات أن اثنين من أكبر سلاسل البوليبيبيد تشكل الغلوتين، وأصغر الوزن الجزيئي بوليبيببتيد (16 كيلو ادا) هو الببتيد من غليادين. في الغلوتين، وسندات كبريتيد ومجموعات كبريتيدريل داخل الغدد والمولوليات التي هي موجودة على نطاق واسع في بين المولوثيرات وداخل المولولي، لها تأثير مهم جدا على خصائص عملية بروتين الأرز. وفقا للتقارير, يتم تصنيع الغلوتين لأول مرة كمادة بوليبتيد مع الوزن الجزيئي من 51-57 كيلو Da; السلائف الغلوتين هو هيدروليكية انزيمية لإنتاج α والوحدات β للبروتين. وحدات فرعية الغلوتين اللاحقة البلمرة من خلال سندات ثاني كبريتيد لتشكيل مجمعات الجزيئات. ولذلك، قد يكون نقص الخصائص الوظيفية للغلوتين الأرز الطبيعي بسبب تشكيل بنية الوزن الجزيئي عالية التي لا يمكن للذوبان بسهولة في الماء [12]، مما يحد أيضا من تطبيق الغلوتين .


1.2 غلوبولين

الجلوبيولين، قابل للذوبان بسهولة في محلول الملح، مع الوزن الجزيئي من 16 إلى 130 كيلو Da، هو بروتين يتكون من سلسلة ببتيد واحدة. محتوى الأحماض الأمينية الأساسية في الجلوبيولين هو الأعلى، حيث يصل إلى أكثر من 15٪.. حمض الجلوتاميك والأرجينين هي الأحماض الأمينية الرئيسية، ومحتوى الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت مرتفع أيضا، ولأن الجلوبيولين المشحون يذوب بسهولة عن طريق محلول الملح[12] .


1.3 ألبومين

الألبومين لديه وزن جزيئي صغير جدا، فقط 10 إلى 200 كيلو Da. هناك عدد كبير من المجموعات المؤينة في جزيء الألبومين وعدم وجود ربط السندات من ثنائي الكبريتيد، لذلك فإنه قابل للذوبان بسهولة في الماء. عندما يتم استخراج الزلال عن طريق الماء، يتم تلوث الجلوبيولين بسهولة [13]. [14] حدد حمادة الوزن الجزيئي لألبونات النخالة الأرز من قبل الكروماتوغرافيا السائل عالية الأداء (الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء، SE-HPLC) لتكون 10-100 كيلو ادا.


1.4 غليادين


لدى غليادين وزن جزيئي نسبي صغير نسبي، ومعظم الأوزان الجزيئية لـ Subunit هي 10، 13، 15، 16 كيلوDa. يحتوي غليادين على عدد كبير من بقايا الأحماض الأمينية الحامضة ويشكل منطقة تجميع ، لذلك حتى لو كان لها N-Terminal و C-Terminal مجموعات ماء ، فإنها ستظل تظهر رطوبة قوية جدًا ، غير قابلة للذوبان في الماء ، ولكنها ستذوب في 70٪ من الإيثانول [11].