Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Бердина Анна Николаевна

Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении
<
Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бердина Анна Николаевна. Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.06 / Бердина Анна Николаевна; [Место защиты: Кубан. гос. технол. ун-т].- Краснодар, 2009.- 113 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2274

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор литературы 8

1.1 Липопротеины, как структурные компоненты клетки 8

1.1.1 Липопротеины животного происхождения 11

1.1.2 Липопротеина растительного происхождения 14

1.1.3 Соотношение белковых и липидных компонентов в липопротеинах животного и растительного происхождения 15

1.2 Биологическая роль липопротеинов 20

1.3 Значение липопротеинового комплекса при послеуборочной обработке и хранении семян подсолнечника 21

1.4 Роль эмульгаторов в пищевой промышленности 24

1.5 Заключение. Задачи исследования 30

2 Экспериментальная часть 32

2.1 Объекты исследований 32

2.1.1 Характеристика исследуемых гибридов и сортов подсолнечника и общая схема исследований 33

2.2 Методы исследования 37

2.2.1 Методы лабораторных исследований 37

2.2.2 Полевые исследования 45

2.2.3 Методика получения липопротеинов из семян подсолнечника 46

2.3 Результаты исследований и их анализ 53

2.3.1 Физиолого-биохимические показатели исследуемых семян подсолнечника 53

2.3.2 Изменение активности липаз и протеолитических ферментов в исходных семенах 56

2.3.3 Химический состав липопротеинов семян подсолнечника 58

2.3.3.1 Соотношение липид-белок в липопротеинах исследуемых семян 58

2.3.3.2 Белковый компонент липопротеинов. Фракционный и аминокислотный состав белкового компонента липопротеинов 60

2.3.3.3 Липидный компонент липопротеинов. Групповой и жирнокислотный состав липидного компонента липоротеинов 63

2.3.3.4 Поверхностно - активные свойства липопротеинов исследуемых семян 66

2.3.4 Изменение липопротеинового комплекса семян подсолнечника при созревании на растении 68

2.3.4.1 Изменение электрофоретических фракций белкового компонента липопротеинов при созревании семян 68

2.3.4.2 Изменение жирнокислотного состава липидного компонента липопротеинов при созревании семян 70

2.3.4.3 Изменение активности липаз и протеолитических ферментов в процессе созревания семян 72

2.3.5 Изменение липопротеинового комплекса после тепловой сушки свежеубранных семян подсолнечника 75

2.3.5.1 Изменение электрофоретических фракций белкового компонента липопротеинов после сушки семян 75

2.3.5.2 Изменение группового и жирнокислотного состава липидного компонента липопротеинов после сушки семян 77

2.3.5.3 Изменение активности липаз и протеолитических ферментов после тепловой сушки семян 80

2.3.5.4 Изменение поверхностно - активных свойств липопротеинов семян подвергнутых тепловой сушке 81

2.3.6 Изменение липопротеинового комплекса семян подсолнечника при хранении в условиях ускоренного старения 82

2.3.6.1 Изменение электрофоретических фракций белкового компонента липопротеинов при хранении семян 82

2.3.6.2 Изменение группового и жирнокислотного состава липидного компонента липопротеинов при хранении семян 84

2.3.6.3 Изменение активности липаз и протеолитических ферментов при хранении семян 85

23.6.4 Изменение поверхностно - активных свойств липопротеинов в семенах потерявших жизнеспособность 88

2.3.7 Математическое моделирование, лабораторные и стендовые испытания поверхностно-активных свойств липопротеинов 90

2.3.7.1 Математическое моделирование поверхностно-активных свойств липопротеинов 90

2.3.7.2 Лабораторные и стендовые испытания поверхностно - активных свойств липопротеинов 95

Выводы 96

Список используемых источников 98

Приложения 110

Введение к работе

Получение пищевых растительных масел и белков из современного подсолнечника требует технологических решений, исключающих снижение качества масличного сырья от уборки до технологической переработки.

Липопротеины - сложные белки, в состав которых входят липиды различного строения. Липопротеины являются обязательным структурным компонентом биологических мембран клеток всех живых организмов. В то же время, результаты многочисленных исследований липопротеинов человека и животных свидетельствуют об их решающей роли в метаболических процессах, в том числе при развитии и старении, а также при различных нарушениях жизнедеятельности и патологических состояниях организма. Липопротеины растений, в отличие от хорошо изученных липопротеинов крови человека и животных, практически не изучены, но бесспорно их влияние на технологические качества промышленных семян. Кроме того, своеобразный химический состав — единый комплекс взаимосвязанных липидов и белков, включающий гидрофобное ядро и гидрофильную оболочку предполагает наличие у липопротеинов поверхностно - активных свойств. В последние годы исследования липид-белковых соединений - как липопротеинов протоплазмы клеток семян, так и липопротеинов, образующихся при технологических воздействиях на семена подсолнечника, приобрели большое значение, когда российскими селекционерами были созданы новые сорта и гибриды подсолнечника. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования состава и свойств липопротеинов семян подсолнечника современной селекции, как перспективного источника эмульгирующих веществ используемых в технологии пищевых продуктов.

Анализ уже выполненных исследований показывает, что многие процессы, определяющие качество семян взаимосвязаны с изменениями в их липо-протеиновом комплексе, коррелирующими с уровнем жизнеспособности, химическим составом и биохимическими характеристиками семян, а также

условиями послеуборочной обработки, хранения и технологической переработки.

К сожалению, подобные исследования липопротеинов семян гибридов и сортов подсолнечника современной селекции, подвергнутых внешним воздействиям, не проводились и взаимосвязь биохимических процессов при созревании семян, послеуборочной обработке и хранении с состоянием и их свойствами липопротеинового комплекса, остаются неисследованными.

В связи с этим, целью исследования являлось комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении. Результаты исследования позволят получить новые данные о липопротеиновых комплексах подсолнечника современной селекции и на этой основе теоретически обосновать и усовершенствовать способы послеуборочной обработки и переработки подсолнечных семян современной селекции, а также расширить возможности их использования в пищевой промышленности при получении продуктов функционального назначения повышенной биологической ценности.

Эффективное промышленное использование новых сортов и гибридов подсолнечника невозможно без продолжительного сохранения семенами жизнеспособности и технологического качества после уборки и при хранении семян. Перспективным также является выяснение возможности применения липопротеинов масличных семян в качестве технологических поверхностно-активных веществ, в составе которых нет нежелательных и токсичных компонентов.

В соответствии с Губернаторской Программой «Здоровье - функция питания», которая разрабатывает функциональные продукты и БАД, действующей до 2010 г. предусмотрено создание сортов подсолнечника богатых протеинами и липидами, в связи с дефицитом белка и полиненасыщенных жирных кислот в продуктах питания населения РФ. Для этого необходимо, помимо создания новых сортов и гибридов, на основе углубленных теоретических и экспериментальных исследований, совершенствование технологий

уборки урожая, послеуборочной обработки и технологических операций при производстве масла и белка, которые способны улучшить качество семян при снижении затрат, что позволит получать одновременно с маслом поверхностно-активные вещества бесхолестериновой природы и использовать их в масложировой промышленности.

Соотношение белковых и липидных компонентов в липопротеинах животного и растительного происхождения

Клеточные мембраны выполняют, или имеют отношение практически ко всем функциям, осуществляемым организмом на клеточном и молекулярном уровнях. Основные компоненты биологических мембран - липиды (30 %), белки (60 %) и углеводы (10 %) [22]. Легко различаются два типа природных липопротеинов - липопротеины плазмы, которые диспергированы в водной фазе крови и тканевых жидко стей, и ламеллярньте липопротеины, которые, вероятно, служат основным сырьем для построения клеточных мембран [104].

На свойства липопротеинов крови существенное влияние оказывает большое содержание в них липидов, весовое отношение которых к белку меняется от 99:1 (для хиломикронов) до 40:60 (липопротеинов высокой плотности). Эти отношения играют важную роль в определении основных физических параметров липопротеинов, таких как плотность, размеры, молекулярные веса, коэффициенты флотации [91]. В состав хиломикронов входит большое количество триглицеридов (до 90 %), количество белков очень мало (1-2 %). Состав жирных кислот хиломикронов определяется главным образом характером пищевых жиров [91, 139].

В состав фосфолипидов липопротеинов крови очень низкой плотности (в процентах от общего количества) входят: лецитин - 66,2 %, лизолецитин -5,1 %, сфингомиелин - 23,1 %, фосфатидилэтаноламин и фосфатидилсерин -5,7 %; холинсодержащие фосфолипиды составляют 94,4 % от всех фосфолипидов [72, 91, 131, 139]. Липопротеины крови низкой плотности содержат значительные количества белков - 20-25 %, количество липидных компонентов составляет 75-80 %, из них на долю свободного холестерина приходится 24-31 % [91, 139]. Липопротеины высокой плотности содержат в среднем 50 % белков, 3 % свободного и 14 % этерифицированного холестерина, 8 % триглицеридов, 22 % фосфолипидов, а также 3-4 % углеводов, состоящих из глюкозамина, фруктозы, галактозы, маннозы и сиаловой кислоты [91, 133, 137].

Миелиновая оболочка нерва представляет собой липопротеиновую мембрану, окружающую аксон, или осевой цилиндр, нервного волокна [85]. Миелиновая мембрана содержит в 2,5 раза больше липидов, чем белков, в мембране эритроцитов отношение обратное. В основе цитоплазматической мембраны бактерий лежит бислой липидов [11]. Липиды составляют 15-50 % сухой массы цитоплазматической мембраны. Основная масса мембранных липидов (70— 90 %) бактерий представлена фосфолипидами. Около 50 % поверхности цитоплазматической мембраны составляют белки. Они полностью или частично погружены в липидный бислой, некоторые белки располагаются на его поверхности.

Цитоплазматическая мембрана - белково-липидный комплекс, в котором белки составляют 50-75 %, липиды - от 15 до 45 %. Кроме того, в составе мембран обнаружено небольшое количество углеводов. Как правило, липиды и белки составляют 95 % и больше вещества мембран. Главным липид-ным компонентом бактериальных мембран являются фосфолипиды. У прокариот найдено множество различных фосфолипидов. Широко представлены в бактериальных мембранах различные гликолипиды. Стерины отсутствуют у подавляющего большинства прокариот, за исключением представителей группы микоплазм и некоторых бактерий. Так, в ЦПМ Acholeplasma содержится 10-30 % холестерина, поглощаемого из внешней среды, от общего содержания мембранных липидов. Из других групп липидов в мембранах прокариот обнаружены каротиноиды, хиноны, углеводороды [72].

Все липиды эубактерий - производные глицерина - содержат один или несколько остатков жирных кислот, состав которых весьма своеобразен. В основном это насыщенные или мононенасыщенные жирные кислоты с 16-18 углеродными атомами. Полиненасыщенные жирные кислоты у эубактерий отсутствуют. Исключение составляют цианобактерии, у разных видов, которых НаЙДеНЫ ПОЛИНенаСЫЩеННЫе ЖИрНЫе КИСЛОТЫ ТИПа Сіб:2, Сі8:2, Ci8:3 С]8:4 Помимо обычных жирных кислот, то есть обнаруживаемых в клетках эука-риот, в составе мембранных липидов эубактерий находят и кислоты, не встречающиеся, как правило, в мембранах эукариот. Это циклопропановые жирные кислоты, содержащие одно или больше трехчленных колец, присоединенных вдоль углеводородной цепи. Другие редко встречающиеся и обнаруженные практически только у эубактерий кислоты — это разветвленные жирные кислоты с 15-17 углеродными атомами. Составной частью фосфоли пидов являются: фосфотидилглицерин, дифосфотидилглицерин (кардиоло-пин), фосфотидилинозит, фосфотидилэтаноламин, фосфотидилсерин.

Особый состав липидов обнаружен в мембранах архебактерий. У них не найдены типичные для эубактерий эфиры глицерина и жирных кислот, но присутствуют эфиры глицерина и высокомолекулярных Сго— С4о спиртов, а также нейтральные изопреноидные Сго-Сзо-углеводороды. На долю белков приходится больше половины сухой массы мембран. К мембранам с наиболее высоким содержанием белка относятся бактериальные цитоплазматиче-ские мембраны. При изучении их белкового состава не было обнаружено какого-либо универсального белка. ЦПМ Escherichia coli содержит 27 основных и множество минорных белков, но ни один из основных белков не присутствует в преобладающих количествах. Поскольку цитоплазматические мембраны прокариот многофункциональны и участвуют в осуществлении разнообразных ферментативных процессов, был сделан вывод, что мембранные белки - это, как правило, ферменты. По аминокислотному составу мембранные белки не отличаются от других клеточных белков, за исключением того, что в них содержится мало (иногда следы) цистеина.

Физиолого-биохимические показатели исследуемых семян подсолнечника

Основным показателем семян подсолнечника является масличность. Кроме того, семена подсолнечника содержат достаточное количество белка -18,5-27,5 % в пересчете на сухое вещество. Этим и обоснован интерес к данной культуре - получение масла с заданным жирнокислотным составом и создание различных белковых продуктов из шрота. Физиолого-биохимические показатели исследуемых семян гибридного и сортового подсолнечника приведены в таблице 1.

Влажность семян всех образцов исследуемого подсолнечника соответствовала требуемому по ГОСТу значению (до 7 %) для сухих масличных семян. Все исследуемые семена имели высокую всхожесть и энергию прорастания - от 88 до 100 %. Сравнение массы 1000 семян исследуемых сортов и гибридов, показало, что наибольшую массу имели семена сорта Бородинский - 135,77 г, а наименьшую - гибрида Юпитер - 61,86 г, различия по этому показателю составили более 50 %. Масса 1000 семян остальных сортов и гибридов находилась в пределах от 66 до 68 г.

Основные запасные органические вещества ядер масличных семян - ли-пиды и белки. В исследуемых образцах высокомасличного подсолнечника современных сортов и гибридов содержание этих двух групп веществ тесно взаимосвязано: при снижении содержания липидов (масличность) в семенах возрастает содержание белков и наоборот. Самой высокой масличностью по результатам проведенных исследований обладали ядра семян сортового подсолнечника - Фаворит - 66,20 % и Флагман - 65,01 %, при этом содержание белка в них достигало 20 %. По данным каталога сортов и гибридов масличных культур ВНИИМК [49] у сорта Флагман масличность семян значительно выше, чем у всех сравниваемых сортов. При этом анализ динамики изменения липидного и белкового состава в семенах этого сорта, по данным других исследователей [70] в 2003 - 2005 гг. (липиды - 53,6 %; белки - 17,9 %), позволяет констатировать стабильный рост этих показателей.

Гибридные семена (Авангард и Юпитер) имели масличность ядер на уровне 62 %, а содержание белка в семенах достигало 23 - 24 %. Самой низкой масличностью ядер обладали семена сорта Бородинский - 49,64 %, при этом они имели самое высокое, среди исследуемых семян, содержание белка -29,49%. Сравнение масличности исследуемых сортов и гибридов подсолнечника современной селекции с сортами и гибридами подсолнечника урожаев 1995 - 1997 г, показало, что селекционерам удалось заметно повысить масличность за этот период времени. Так масличность сорта Фаворит повыси лась с 51 % до 66,20 %, т. е. увеличилась на 15,2 % , а у сорта Флагман -с 52 % до 65,01 %, возросла на 13,01 %.

Кроме того, была исследована относительная биологическая ценность семян подсолнечника. Биологическая ценность - это степень соответствия состава пищи потребностям организма в факторах питания, а именно в аминокислотах, белках и жирах. Наибольшую относительную биологическую ценностью имеют семена сорта Фаворит - 167,64 % и гибрида Юпитер -129,41 %, наименьшую - семена сорта Бородинский - 69,23 %. У гибрида Авангард и сорта Флагман относительная биологическая ценность семян находится на уровне 100,00 %. Следовательно, семена сорта Фаворит и гибрида Юпитер имеют оптимальный состав основных пищевых компонентов - ли-пидов и белков и являются перспективными для получения наряду с высококачественным маслом - белковых продуктов, которые обладают высокими водоудерживающими и жироудерживающими способностями и могут быть использованы в качестве эмульгирующих веществ.

В целом, по сортовому и гибридному подсолнечнику отмечается стабильная тенденция роста основных биохимических показателей (свободных липидов и белков) в семенах современной селекции ВНИИМК. Следовательно, при стабильных урожаях подсолнечника можно гарантировано получать из них больше масла и белковых продуктов. Как известно, в последнее время большое внимание уделяется функциональным продуктам. Основными тенденциями при создании продуктов лечебно-профилактического назначения является снижение жирности и общей калорийности, отсутствие холестерина, повышение пищевой ценности путем введения биологически активных добавок и незаменимых аминокислот, сохранение привычного товарного вида и сенсорных характеристик.

Исследованиям липопротеинов сухих плодов и семян, в частности семян подсолнечника, посвящена одна работа [47]. Липопротеины на 70 % состоят из белка, в их состав входят ферменты - протеазы, глюкозидазы, липазы и другие, которые мобилизуют запасные белки в составе белковых тел [15]. На технологическое качество масличных семян большое влияние оказывает активность липаз.

Активность липаз имеет важное значение в процессах подготовки семян к хранению и при хранении масличных семян. Различают липазы, которые участвуют в синтезе триацилглицеролов (синтетазы) и липазы, каталитически ускоряющие освобождение высших жирных кислот из триацилглицеролов (гидролазы). В периоды от начала созревания семени до уборки, а также в процессе хранения в зависимости от внешних условий наблюдается обратимость действия этих ферментов [113]. Авторы [116] указывают, что в семенах подсолнечника присутствуют две формы липазы, имеющие оптимумы действия в кислой (рН 4,8) и щелочной (рН 8,5) средах. Значение активности липаз исследуемых семян подсолнечника представлены в таблице 2.

Изменение электрофоретических фракций белкового компонента липопротеинов при созревании семян

В процессе созревания семян, в них происходит накопление не только основных запасных веществ - жирного масла и белка, но и увеличивается массовая доля структурных липопротеинов.

При созревании семян вещества белковой природы претерпевают существенные изменения. В первые дни формирования семян подсолнечника основной фракцией является водорастворимая, в дальнейшем ее количество постепенно снижается. Солерастворимые белки в период роста представлены в минимальном количестве; их интенсивное накопление начинается при наливе семян. Исследование белков методом электрофореза в полиакриламид-ном геле показало, что основные электрофоретические фракции присутствуют в белковом комплексе на всех стадиях развития подсолнечных семян [65]. Белковые фракции характеризуются переменным аминокислотным составом. В процессе созревания семян происходят изменения, которые, по мнению авторов [65, 96], обусловлены неодновременным накоплением белков разных групп. Наибольшее количество аминокислот - лизина, лейцина, изолейцина, аланина и глицина содержится в водорастворимых протеинах на ранних стадиях развития семян [8, 65].

Изменение электрофоретического состава белкового компонента липо-протеинов при созревании изучали на семенах гибрида Юпитер (таблица 6). Изучение электрофоретических спектров белкового компонента показало, что на 10-й день после переопыления в липопротеинах семян гибрида Юпитер присутствует 14 фракций, преобладающими являются две равновеликие, существенно отличающиеся по электрофоретической подвижности и составляющие 85 % от суммы всех белков. Белки липопротеинов семян, достигших уборочной спелости, имеют 17 электрофоретических фракций, количество основных фракций, увеличивается до 4 - х и на их долю приходится 92 % белка липопротеинов. В начале созревания семян выход электрофоретических фракций белков липопротеинов равномерен с 5-й по 9-ю минуты, следующая фракция выходит только на 18-й минуте. В то время как у липопротеинов в конце созревания, происходит равномерный последовательный выход электрофоретических фракций белков - с 5-й по 22-ю минуту, что свидетельствует о разнообразном составе белковых фракций липопротеинов семян в конце созревания, чего нельзя сказать о белках липопротеинов в начале созревания семян. Как известно [65], начиная с 15 — х суток созревания семян электрофоретический состав белков стабилизируется и остается практически постоянным до конца созревания. В этот период протекают процессы перераспределения плотности электрофоретических зон белка. Полученные нами данные согласуются с результатами, полученными Степуро М.В. Основные запасные белки подсолнечника (глобулины) представлены пятью фракциями [97].

Липопротеины и, прежде всего, их липидные компоненты, являются «мишенью адаптации живых организмов» к изменяющимся условиям внешней среды. Изменения липопротеинов должны быть взаимосвязанными с биохимическими процессами в семенах и оказывать решающее влияние на накопление запасных липидов в созревающих семенах, определяя жирнокис-лотный состав липидов [47]. Процесс созревания семян характеризуется изменением группового и жирнокислотного состава липидов. Так при созревании семян подсолнечника современной селекции в липидном компоненте липопротеинов значительно увеличивается содержание триацилглицеролов, каротиноидов и углеводородов при одновременном снижении свободных жирных кислот и неидентифи-цированных липидов. Остальные группы липидов подвергаются незначительным изменениям.

При созревании семян характер изменений жирнокислотного состава липидного компонента липопротеинов коррелирует с метаболическими процессами в запасных сферосомах. Известные взаимопревращения олеиновой и линолевой кислот в процессе созревания семян наблюдаются и в липопро-теинах. Полученные нами данные представлены в таблице 7.

Изменение активности липаз и протеолитических ферментов при хранении семян

С целью выявления взаимосвязи между изменениями компонентного состава липопротеинов и активности ферментов в семенах при хранении (в условиях ускоренного старения) определяли активность кислых и щелочных липаз (таблицы 13 - 14), а также суммарную протеолитическую активность (таблица 15).

По полученным данным прослеживается закономерность - в процессе старения активность кислой липазы уменьшается, а щелочной - увеличивается.

Так в семенах сорта Фаворит в процессе старения активность кислой липазы уменьшается с 10,00 до 5,99 см3 КОН/ Юг семян за 1 час (таблица 13), т.е. практически в 2 раза, при этом активность щелочной липазы (таблица 14) является максимальной по сравнению с другими исследуемыми сортами и гибридами. Семена гибрид Юпитер имеют самые низкие значения активности как кислой, так и щелочной липаз.

Полученные результаты подтверждают известные закономерности — снижение активности кислой липазы коррелирует с возрастанием щелочной, хотя снижение активности кислой липазы всегда более существенно по сравнению с одновременным ростом щелочной.

Изменение активности липаз можно объяснить процессом гидролиза запасных белков семян, протекающим под действием протеолитических ферментов и приводящим к накоплению пептидов, пептонов и свободных аминокислот, и как следствие к росту рН. В результате в цитоплазме клеток создается оптимум рН среды для действия щелочной липазы. Для подтверждения этого положения и выяснения роли протеолитических ферментов в изменении характера работы липаз нами были проведены исследования активности протеолитических ферментов семян в процессе их хранения (таблица 15).

Повышенная активность протеолитических ферментов у большинства исследуемых типов подсолнечника при потере их семенами жизнеспособности может быть следствием нарушения структуры лизосомальных мембран, ослабления связей между молекулами фермента и мембранами и выхода ферментов-протеаз из связанного с мембраной состояния в свободное [120]. Из полученных нами данных видно, что в процессе хранения семян в условиях ускоренного старения активность протеолитических ферментов у гибридов Авангард и Юпитер падает в 3 раза, а в остальных исследуемых семенах изменяется незначительно, что свидетельствуют о нарушении структуры биомембран. В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что процессы, протекающие в белковом и липидном компонентах ли-попротеинов при хранении в условиях ускоренного старения семян, взаимосвязаны с работой гидролитических ферментов и непосредственно оказывают влияние на жизнеспособность семян.

Общепризнанна точка зрения [20, 38, 45, 61, 69, 73, 101, 119], что среди отечественных эмульгаторов — стабилизаторов наиболее перспективными для создания низкокалорийных майонезов при замене яичного порошка, являются соевые белки. Использование соевых белков позволяет создавать низко- и среднекалорийные эмульсии с высокими значениями вязкости, при значительной биологической ценности. Эмульгирующая способность подсолнечных липопротеинов, и ее изменения в процессе старения семян ранее не исследовалась, поэтому нами было изучено изменение жироудерживающей, водоудерживающей и жироэмуль-гирующей способностей липопротеинов подсолнечника после старения семян. Полученные результаты представлены в таблице 16.

Поверхностно-активные свойства липопротеинов подсолнечника при хранении семян в неблагоприятных (экстремальных) условиях возрастают. По мере возрастания интенсивности повреждающих факторов - повышенной температуры (37С) и высокой влажности растет относительная доля низкомолекулярных белков, упрощаются их электрофоретические спектры и сближаются поверхностно-активные свойства липопротеинов, коррелируя с уровнем жизнеспособности хранящихся семян.

Как следует из полученных данных, в процессе ускоренного старения семян, происходит повышение ЖУС, ВУС и ЖЭС липопротеинов. Это обусловлено процессом деструкции молекул белка, в результате чего происходит разворачивание белковых глобул, сопровождающееся увеличением их гидрофобной поверхности, что приводит к росту жироудерживающей, водоудерживающей и жироэмульгирующей способностей липопротеинов.

С помощью программы анализа данных STATISTIKA 6.0 [17] предложена математическая модель для прогнозирования поверхностно-активных (функционально-технологических) свойств липопротеинов. Статистическая обработка данных позволила установить зависимость поверхностно-активных свойств липопротеинов от уровня жизнеспособности хранящихся семян и активности гидролитических ферментов. Зависимость жироэмульгирующей способности в процессе ускоренного старения семян от уровня их жизнеспособности и активности протеолитиче-ских ферментов можно представить в виде уравнения: ЖЭС=292,3204-1,6695 х-653,8441 у+0,0031 х х+2,4255 х у+516,7184 у у Кроме того, из графика видно, что чем выше активность протеолитиче-ских ферментов и жизнеспособность семян, тем больших значений достигает ЖЭС липопротеинов (рисунок 10).

Похожие диссертации на Комплексное исследование липопротеинов семян подсолнечника современной селекции при послеуборочной обработке и хранении