Общие сведения о белках растительного происхождения

Из органических веществ, входящих в состав растений и других живых организмов, наиболее важными в биологическом отношении являются белковые вещества, или белки. Составляя основу цитоплазмы клеток, белки выполняют основную роль в жизни всех организмов.

Основная масса белков растений концентрируется в семенах и плодах. В других тканях растений их массовая доля относительно невелика по сравнению с тканями животных, где белки составляют до половины и более массы сухого вещества живой клетки.

Рис. 1 Классификация азотсодержащих веществ растений.

Так, массовая доля белков в вегетативных органах растений — стеблях, листьях, корнях — колеблется от 0,3 до 3,0 %, зато в зерне злаков белков — от 8 до 15 %, в семенах масличных растений — от 18 до 28, в семенах бобовых растений — от 25 до 50 % (в пересчете на сухое вещество).

Величина массовой доли белковых веществ в зерне и семенах во многом определяет биологическую ценность продуктов, получаемых при технологической переработке, лишь в некоторых случаях наличие белков осложняет технологию переработки растительного сырья и ухудшает качество получаемых продуктов. Так, повышенное содержание белков в корнеплодах свеклы затрудняет кристаллизацию сахарозы из маточных растворов и снижает выход готового сахара.

При высоком содержании белковых веществ в листьях табака качество дыма ухудшается — табачный дым приобретает неприятный запах жженых перьев. Такое табачное сырье ценится ниже.

В то же время в виноделии присутствие белков в винограде, а затем в виноградном сусле придает специфический аромат виноматериалам. В хлебопечении повышенное содержание белка в зерне пшеницы во многом определяет высокое качество и органолептические свойства хлеба.

В растениях белки выполняют разнообразные функции, важнейшими из которых являются каталитическая, запасная, защитная и структурная. В зависимости от выполняемой в живом организме функции белки делят на несколько классов.

Наиболее многочисленная группа белков — это белки-ферменты, катализирующие биохимические реакции. Каждый из десятков тысяч таких белков обладает уникальной структурой и содержит активный центр, способный «узнавать» среди множества различных молекул определенную молекулу и избирательно взаимодействовать с ней. С помощью белков-ферментов в живой клетке достигается закономерная последовательность химических превращений веществ, обеспечивающая жизнедеятельность организмов.

Запасные белки в больших количествах накапливаются в клетках зерна и семян при созревании на растении, а затем при прорастании зерна и семян гидролизуются до аминокислот или низкомолекулярных пептидов, используемых затем клеткой для формирования нового растения на ранних стадиях развития.

Защитные белки предохраняют живой организм от разрушения или способствуют его выживанию при повреждении. Защитная функция белков — токсинов, вырабатываемых растениями, заключается в том, что они защищают растения от поедания их животными, а также ингибируют протеолитические ферменты насекомых-вредителей, повреждающих семена многих растений.

Структурные белки входят в состав покровных тканей растений, в том числе семян и плодов. Они составляют также структурную основу биомембран клеток, обеспечивая сохранение органеллами клетки необходимой последовательности биохимических реакций.

Элементарный состав белков включает углерод, кислород, водород, азот, иногда серу или селен. В состав белков могут входить также железо, медь, цинк, фосфор и некоторые другие элементы. Так, например, в составе белка зерна пшеницы содержится: углерода — от 51 до 53 %, кислорода — от 21 до 23, водорода — от 6 до 8, азота — от 16 до 19, серы — от 0, 7 до 1,3