Колпакова Валентина Васильевна — доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий отделом биотехнологии комплексной переработки крахмалсодержащего сырья
140051, Московская область, п. Красково, ул. Некрасова, 11
Тел.: + 7–495–557–15–00
Valentina V. Kolpakova, Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher, Head of the Department of Biotechnology for the Complex Processing of Starch-Containing Raw Materials
11, Nekrasova Str., 140051, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region
Tel.: + 7–495–557–15–00
Фан Куинь Чам — кандидат технических наук, преподаватель
620000, 01 Нгуен Ван Хьюен, округ 9, г. Туй Хоа, — провинция Фу Йен
Тел.: +84–57–384–3025
Quynh Ch. Fan, Сandidate of Technical Sciences, Lecturer
620000, 01 Nguyen Van Huyen, Ward 9, Tuy Hoa City, Phu Yen Province
Tel.: +84–57–384–3025
Гайворонская Ирина Сергеевна — младший научный сотрудник отдела биотехнологии комплексной переработки крахмалсодержащего сырья
140051, Московская область, п. Красково, ул. Некрасова, 11
Тел.: + 7–495–557–15–00
Irina S. Gaivoronskaya, Junior Researcher, Department of Biotechnology for Complex Processing of Starch-Containing Raw Materials
11, Nekrasova Str., 140051, Kraskovo, Lyubertsy, Moscow region
Tel.: + 7–495–557–15–00
Чумикина Людмила Васильевна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
119071, Москва, Ленинский проспект, 33
Тел.: + 7–926–355–39–29
Lyudmila V. Chumikina, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher
33, Leninsky Ave, 119071, Moscow
Тел.: + 7-(926–355–39–29
The physicochemical properties and structural features of proteins of concentrates (PC) from white and brown rice are described. Differences in a degree of proteolysis and the relationship between the functional and technological properties of proteins and their structure were established. Proteins from white rice had lower molecular weights (MW) than proteins from brown rice: 1.3–199.5 kDa versus 1.5–251.1 kDa. Most proteins were grouped in three low-molecular-weight fractions (МW 11.7–27.5 kDa) in PC from white rice and in one fraction with the high molecular weight (182–251.1 kDa) in PC from brown rice. In the process of hydrolysis, the MW of proteins (high-molecular-weight) of PC from white rice decreased from 199.5 to 120.2 kDa with generation of peptides with a molecular weight of <1.3 kDa, while the MW remained unchanged upon hydrolysis of proteins of PC from brown rice. In the composition of PC from white rice, flavonoids interacted with protein fractions with molecular weights of 131, 10, and 4.0 kDa; while in PC from brown rice, they interacted with only one fraction with a molecular weight of 216 kDa. The quantity of flavonoids in PC from white rice was 2.3 times less than that in PC from brown rice. Elements of protein secondary structure were established for PC: α–helix, 310 — helix, β-structure, β-bends, and irregular shape. Proteolysis of proteins was accompanied by a decrease in the number of α-helices, increase in the proportion of β-structures and irregular regions, weakening of the hydrophobic properties of proteins and an increase in the number of S–S bonds; PC from brown rice was characterized by a higher content of –СН2 groups from the flavonoid family, as well as by a higher degree of unsaturation of groups of benzene nuclei, ketone and ester groups. A negative correlation was found between the foaming ability of PC and the upper boundaries of molecular weights (r = — 0.95), quantity of high-molecular weight proteins (r = — 0.80) and aggregation constants, and a positive correlation (r = + 0.8) with the number of S–S bonds. The high foaming ability is interrelated with proteins with a molecular weight of no more than 120 kDa. The results are intended to regulate the functional properties of protein products based on the characteristics of the physicochemical properties of native and modified proteins.
Описаны физико-химические свойства и структурные особенности белков концентратов (БК) из белого и коричневого риса. Установлены отличия в степени протеолиза и взаимосвязь функционально-технологических свойств белков с их структурой. Белки из белого риса имели более низкие молекулярные массы (ММ), чем белки из коричневого риса: 1,3–199,5 кДа против 1,5–251,1 кДа. У БК из белого риса большая часть белков сосредоточена в 3 низкомолекулярных фракциях (ММ 11,7–27,5 кДа), тогда как у БК из коричневого риса — в одной с высокой ММ (182–251,1 кДа). В процессе гидролиза ММ белков (ВМ) БК из белого риса понижались с 199,5 до 120,2 кДа с образованием пептидов с ММ < 1,3 кДа, тогда как при гидролизе белков БК из коричневого риса ММ не изменялись. В составе БК из белого риса флавоноиды взаимодействовали с фракциями белков с ММ 131, 10 и 4,0 кДа, а в БК из коричневого риса — только с одной фракцией с ММ 216 кДа. Количество флавоноидов в БК из белого риса в 2,3 раза меньше, чем в БК из коричневого риса. Для БК установлены элементы вторичной структуры белков: α — спираль, 310 — спираль, β–структура, β–изгибы и неупорядоченная форма. Протеолиз белков сопровождался уменьшением α-спиралей, увеличением β-структуры и нерегулярных участков, ослаблением гидрофобных свойств белков и повышением количества S–S связей: БК из коричневого риса характеризовались большим содержанием –СН2 групп семейства флавоноидов, а также более высокой степенью ненасыщенности групп бензольных ядер, кетонных и сложноэфирных группировок. Выявлена отрицательная корреляция между пенообразующей способностью БК и верхними границами значений ММ (r = — 0,95), количеством ВМ белков (r = — 0,80) и константами агрегации (r = — 0,8 и — 1,0) и положительная корреляция (r = + 0,8) — с количеством S–S связей. Высокая пенообразующая способность взаимосвязана с белками с ММ не более 120 кДа. Результаты предназначены для регулирования функциональных свойств белковых продуктов на основе особенностей физико-химических свойств нативных и модифицированных белков.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.