БОТАНІКА З ОСНОВАМИ ГІДРОБОТАНІКИ (ВОДНІ РОСЛИНИ УКРАЇНИ) - Б.Є. Якубенко - 2011

IV. БУДОВА РОСЛИН

Органічні речовини первинного походження

Білки

Білки - високомолекулярні азотовмісні Органічні сполуки, біополімери, які складаються з амінокислотних залишків. Елементарний склад амінокислот представлений вуглецем, воднем, киснем, азотом, а у деяких випадках і сіркою.

Зараз відомо близько 150 амінокислот, але тільки 20 з них входять до складу білкових молекул. За хімічною будовою амінокислоти поділяються на моноаміномонокарбонові (гліцин, аланін, валін, лейцин, ізолейцин, Серин, треонін, цистеїн, цистин, метіонін, фенілаланін, Тирозин); моноамінодикарбонові (аспарагінова, глютамінова кислота); диаміномонокарбонові (аргінін, лізин); гетероциклічні (пролін, оксипролін, Триптофан, гістидин).

Зелені рослини можуть синтезувати всі амінокислоти, а Організм людини й тварин не може синтезувати вісім амінокислот - триптофан, фенілаланін, метіонін, лізин, валін, треонін, ізолейцин, лейцин. Оскільки ці амінокислоти життєво необхідні, їх називають незамінними, або есенціальними, або обов’язковими і стежать за тим, щоб організм їх одержував у потрібній кількості.

Білкова молекула має строго визначену структуру, порушення якої спричиняє денатурацію білка та втрату його властивостей і функцій. За формою білкові молекули бувають фібрилярні (ниткоподібні) і глобулярні (кулясті). Більшість рослинних білків мають глобулярну форму молекули.

Білки поділяються на протеїни (прості білки), молекули яких містять лише залишки амінокислот, і протеїди (складні білки), що мають крім білкової частини, ще й небілкову. У рослинах протеїни представлені запасними і опорними (структурними) білками. Протеїди мають особливе значення у здійсненні життєвих функцій клітини.

До протеїнів належать альбуміни (лейкозин зародку пшениці, легумелін насіння гороху), глобуліни насіння бобових та олійних рослин (фазеолін квасолі, едестин конопель, гліцинін сої, рицин рицини), проламіни-білки насіння злаків (гліадин пшениці, гордеїн ячменю, авенін вівса), глютеліни (глютенін пшениці, оризенін рису, глютелін кукурудзи), протеїноїди - фібрилярні білки (фіброїн шовку, кератин Волосся, ріг, копит, сухожиль).

Протеїди залежно від природи небілкової простетичної групи, поділяються на ліпопротеїди (складові цитоплазматичних мембранних структур, зокрема хлоропластів), глікопротеїди (сполуки білків з високо- молекулярними вуглеводами), нуклеопротеїди (сполуки білків з нуклеїновими кислотами).

У рослинному організмі білки виконують структурну (мембрани), каталітичну (Ферменти) і запасну функції.

Білки містяться майже в усіх харчових продуктах, крім цукру та олії а також у кормах. їхня біологічна цінність визначається вмістом незамінних амінокислот. Білки їжі, які містять усі амінокислоти, а це переважно тваринні білки, називаються повноцінними, на відміну від неповноцінних, головним чином рослинних білків.

Амінокислоти застосовуються переважно в медицині (препарати цистину, метіоніну, гістидину, глютамінової кислоти) та мікробіології. Вони позитивно впливають на імунохімічні реакції.

Ферменти або ензими - специфічні білкові речовини, які зумовлюють хімічні перетворення в організмах у процесі обміну речовин. За своїм складом ферменти поділяють на дві групи: однокомпонентні (прості) ферменти, які складаються з білків каталізаторів та двокомпонентні (складні) ферменти, які складаються з білкової (апоферменту) і небілкової (коферменту, або простетичної групи) частин. Коферментами багатьох ферментів є Вітаміни.

Каталітичну функцію у складі молекули ферменту виконує її ділянка - активний центр.

Зараз відомо понад 1000 різних ферментів, які за характером їхньої дії поділяються на шість класів - оксидоредуктази, трансферази, гідролази, ліази, ізомерази та лігази.

Ферменти, які входять до складу клітин кормів і їжі рослинного походження, можуть спричинювати їх псування. Так, ліпаза при підвищеній температурі і вологості зберігання борошна, круп та інших продуктів з високим вмістом жиру, може бути причиною їх згірклості.

Фермент тирозиназа окислює амінокислоту тирозин до темнозабарвленої сполуки меланіну, що є причиною темного кольору житнього хліба та потемніння макаронів у процесі їх сушки. Потемніння розрізаного яблука або бульби картоплі спричинюється поліфенолоксидазою.

Фермент ліпоксигеназа каталізує окислення киснем повітря ненасичених жирних кислот у молекулах жирів, унаслідок чого згіркають крупи, борошно та інші харчові продукти.

Фермент пектаза здійснює гідролітичне розщеплення пектинових речовин. На неї багаті цвільові гриби, люцерна, картопля, цитрусові.

Амілази, одержані з висушеного пророслого зерна (солоду), розщеплюють крохмаль і глікоген (тваринний крохмаль) з утворенням декстринів, мальтози і глюкози. Фермент целюлаза гідролізує целюлозу, при цьому утворюється дисахарид целобіоза. Цей фермент притаманний грибам, які розкладають деревину, та бактеріям з кишечника травоїдних тварин.

У медичній практиці застосовуються ферменти тваринного походження (Пепсин, Трипсин, панкреатин, лідазу), а також із висушеної культури цвільових грибів з роду аспергіл (амілоризин, глюкаваморин, пектаваморин, ксилаваморин). З мікроорганізмів отримують амілази, декстринази, мальтази, целюлази, геміцелюлази, пектинази, протеази, ліпази тощо, які використовують у тваринництві для підвищення приросту маси тварин і профілактики захворювань.