Какие продукты образуются при гидролизе белка
По химическому составу белки делятся на две группы:
а) простые белки – протеины, которые при гидролизе распадаются только на аминокислоты;
б) сложные белки или протеиды, образующие при гидролизе аминокислоты и вещества небелковой природы (углеводы, нуклеиновые кислоты и др.) — соединения белковых веществ с небелковыми.
1. Амфотерные свойства белков
Как и аминокислоты, белки являются амфотерными соединениями, так как молекула любого белка содержит на одном конце группу -NH2, а на другом конце – группу -СООН.
Так, при действии щелочей белок реагирует в форме аниона – соединяется с катионом щелочи:
При действии же кислот он выступает в форме катиона:
Если в молекуле белка преобладают карбоксильные группы, то он проявляет свойства кислот, если же преобладают аминогруппы, — свойства оснований.
Очень важным для жизнедеятельности живых организмов является буферное свойство белков, т.е. способность связывать как кислоты, так и основания, и поддерживать постоянное значение рН различных систем живого организма.
Белки обладают и специфическими физико-химическими свойствами.
2. Денатурация белка (необратимое осаждение, свертывание)
Денатурация – это разрушение вторичной и третичной структуры белка (полное или частичное) и изменение его природных свойств с сохранением первичной структуры белка.
Сущность денатурации белка сводится к разрушению связей, обусловливающих вторичную и третичную структуры молекулы (водородных, солевых и других мостиков). А это приводит к дезориентации конфигурации белковой молекулы.
Денатурация бывает обратимой и необратимой.
Обратимая денатурация белка происходит при употреблении алкоголя, солёной пищи.
Необратимая денатурация может быть вызвана при действии таких реагентов, как концентрированные кислоты и щелочи, спирты, в результате воздействия высокой температуры, радиации, при отравлении организма солями тяжелых металлов (Hg2+, Pb2+, Си2+).
Например, яичный белок альбумин осаждается из раствора (свертывается) при варке яиц (при температуре 60-700С), теряя способность растворяться в воде.
Видеоопыт «Свертывание белков при нагревании»
Видеоопыт «Осаждение белков солями тяжелых металлов»
Видеоопыт «Осаждение белков спиртом»
3. Гидролиз белков
Гидролиз белков – это необратимое разрушение первичной структуры в кислом или щелочном растворе с образованием аминокислот.
Анализируя продукты гидролиза, можно установить количественный состав белков.
Переваривание белков в организме по своей сути представляет ферментативный гидролиз белковых молекул.
В лабораторных условиях и в промышленности проводится кислотный гидролиз.
В ходе гидролиза белков происходит разрушение пептидных связей. Гидролиз белка имеет ступенчатый характер:
4. Цветные (качественные) реакции на белки
Для белков известно несколько качественных реакций.
а) Ксантопротеиновая реакция (на остатки аминокислот, содержащих бензольные кольца)
Белки, содержащие остатки ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина), дают желтое окрашивание при действии концентрированной азотной кислоты.
Причина появления окраски – образование нитропроизводных ароматических аминокислот, например, фенилаланина:
Видеоопыт «Ксантопротеиновая реакция на белки»
б) Биуретовая реакция (на пептидные связи)
Все соединения, содержащие пептидную связь, дают фиолетовое окрашивание при действии на них солей меди (II) в щелочном растворе.
Причина появления окраски – образование комплексных соединений с координационным узлом:
Видеоопыт «Биуретовая реакция белков»
Видеоопыт «Качественные реакции на белки: биуретовая и ксантопротеиновая»
в) Цистеиновая реакция (на остатки аминокислот, содержащих серу)
Причина появления окраски – образование черного осадка сульфида серебра (II) PbS.
Видеоопыт «Качественное определение азота в органических соединениях»
Белки
Гидролиз (гидролизация) белков – это процесс дробления цепочек белковых молекул на части.
 |
| Эффективность гидролиза белков при использовании фермента трипсина |
Получаемые фрагменты называются пептидами и обладают рядом полезных свойств. Главное из которых – намного более быстрое усвоение по сравнению с первоначальной молекулой. Идеальный гидролиз белков – это расщепление молекулы белка до составляющих аминокислот. Именно они и ложатся в основу аминокислотных комплексов – самых эффективных препаратов с точки зрения снабжения мышечных клеток строительным материалом. Однако далеко не всегда имеет смысл проводить полный цикл гидролиза. Для улучшения скорости усвоения и повышения пищевой ценности протеинов достаточно провести частичный гидролиз белка. В итоге исходная молекула распадается на цепочки по несколько аминокислот, которые называются ди- и три-пептидами.
Процесс гидролиза белков
Еще в конце 19 века ученые установили, что белки состоят из меньших частиц – аминокислот. И именно с того времени началось изучение как аминокислот так и способов выделения их из структуры белка. В которой аминокислоты скреплены не хаотично, а находятся в определенной ДНК последовательности. Для организма человека эта последовательность не играет роли. Организму нужны только аминокислоты, «извлечь» которые задача пищеварительной системы. В процессе пищеварения организм дробит белки до отдельных аминокислот, которые и попадают в кровь. Однако в зависимости от сотни факторов эффективность пищеварения далека от 100%. Исходя из процента усвоенных в процессе пищеварения веществ оценивают пищевую ценность того или иного продукта. Гидролиз способен многократно повысить пищевую ценность белков. Он не является противопоставлением таким процессам получения белка как ультрафильтрация. Гидролиз – это процесс вторичной обработки уже выделенного тем или иным способом белка.
Сырьем для гидролиза выступает уже частично обработанное молоко. Как правило, берется наиболее дешевый молочный белок. Учитывая дальнейшую обработку и конечный итог – не имеет смысла брать более дорогие ингредиенты, такие как сывороточный белок или изолят. Для медицинских целей в гидролизе может использоваться и кровь животных, однако в спортивной промышленности она неприменима. Основными способами гидролизации молочных белков являются кислотный гидролиз и энзимный гидролиз.
Кислотный гидролиз
Суть данного процесса в обработке исходного сырья определенными кислотами. Белок обрабатывают соляной кислотой и нагревают примерно до 105-110 °С. В таком состоянии его выдерживают в течение суток. В результате молекулярные связи рвутся и белки распадаются на отдельные аминокислоты. Кислотный гидролиз наиболее простой и дешевый в осуществлении. Однако он предъявляет крайне высокие требования к соблюдению технологии и главное – качеству и точности дозировок реагентов. Используя не те кислоты или неправильные дозировки вместе с молекулярными связями можно разрушить и сами аминокислоты. Как следствие, конечный продукт будет иметь неполный аминокислотный спектр. А остатки солей и кислот вряд ли положительно скажутся на пищеварении.
Энзимный (ферментативный) гидролиз
Энзимный гидролиз белков в чем-то повторяет естественный процесс пищеварения. Исходное сырье (как правило – казеин) смешивают с ферментами, которые осуществляют «пищеварение» белка и обеспечивают его распад до аминокислот. И именно этот метод чаще всего используют в спортивной индустрии. Энзимный (ферментативный) гидролиз белков менее требователен к соблюдению технологий. Излишки ферментов удалить проще и они не несут такого вреда как кислоты.
На первом этапе ферментного гидролиза сырье подвергают легкой температурной обработке. В итоге белок частично денатурирует (разрушается). После чего полученную фракцию смешивают с ферментами, которые завершают процесс гидролиза.
Использование гидролиза белков в спортивном питании
Гидролиз белков – это настоящая находка и спасение для индустрии спортивного питания. Благодаря нему можно не только получить чистые аминокислотные комплексы, но и значительно повысить эффективность обычных протеинов и гейнеров. Многие производители спортивного питания даже специально обрабатывают отдельные препараты ферментами. В результате такой частичной гидролизации белка у него повышается скорость усвоения. А так же решаются многие проблемы с индивидуальной непереносимостью компонентов молочного белка. На некоторых товарах можно даже встретить упоминание о присутствии в них пищеварительных энзимов. В каких-то протеинах – это обычные пищеварительные ферменты, которые начинают работать только в желудке. А в некоторых – это остатки процесса энзимного гидролиза. В любом случае усваиваются такие протеины намного быстрее и качественней.
В теории — прием гидролизованного протеина можно заменить приемом простого протеина в комплексе с пищеварительными ферментами (типа фестала, мезима форте и т.п.). Это будет значительно дешевле. Однако раздельный прием молочного белка и ферментов не столь эффективен. Вы никогда не сможете точно определить нужную дозировку ферментов. Их избыток вряд ли будет полезен вашему организму. Недостаток – гидролиз белков будет лишь частичным.
Польза и вред гидролиза белков
Гидролиз белков применяют в следующих случаях:
- Для ускорения усвояемости белка
- Для снижения аллергических реакций
- Для получения аминокислот в чистом виде
Особенно стоит отметить вопросы аллергических реакций. Пищевая аллергия не редкость в наше время, непереносимость продуктов или их отдельных компонентов встречается достаточно регулярно. Как пример – непереносимость лактозы. Пищевая аллергия – это реакция на специфические белки, содержащиеся в продуктах. При гидролизе эти белки разрушаются до пептидов. Которые являются лишь фрагментами белков и уже не вызывают аллергических реакций. Особенно стоит отметить, что пищевая ценность получаемых смесей ни в чем не уступает пищевой ценности исходного сырья.
Из недостатков гидролиза стоит отметить уничтожение полезных бактерий. Несмотря на то, что многие компании заявляют о присутствии бифидобактерий надо быть объективным – гидролиз их уничтожает. И бифидобактерии могут присутствовать только при внесении их извне. Впрочем, если речь идет о спортивном питании, то на первом месте здесь все же именно пищевая ценность получаемой смести.
Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà è êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ êàê âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Ïðîöåññ ðàçðóøåíèÿ ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêîâ. Îñîáåííîñòè êèñëîòíîãî, ýíçèìíîãî è ùåëî÷íîãî ãèäðîëèçà áåëêîâ. Çíà÷åíèå àìèíîêèñëîò äëÿ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà.
Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.
Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/
1. Áåëêè
Áåëêè — ïðèðîäíûå âûñîêîìîëåêóëÿðíûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, ïîñòðîåííûå èç îñòàòêîâ 20 àìèíîêèñëîò, êîòîðûå ñîåäèíåíû ïåïòèäíûìè ñâÿçÿìè â ïîëèïåïòèäíûå öåïè.  ïðîöåññàõ æèçíåäåÿòåëüíîñòè âñåõ îðãàíèçìîâ áåëêè âûïîëíÿþò ñòðóêòóðíóþ, ðåãóëÿòîðíóþ, êàòàëèòè÷åñêóþ, çàùèòíóþ, òðàíñïîðòíóþ, ýíåðãåòè÷åñêóþ è äðóãèå ôóíêöèè. Áåëêè — îñíîâà êîæè, øåðñòè, øåëêà è äðóãèõ íàòóðàëüíûõ ìàòåðèàëîâ, âàæíåéøèå êîìïîíåíòû ïèùè ÷åëîâåêà è êîðìà æèâîòíûõ. Íàçâàíèþ áåëêè, íàèáîëåå ïðèíÿòîìó â îòå÷åñòâåííîé ëèòåðàòóðå, ñîîòâåòñòâóåò òåðìèí ïðîòåèíû (îò ãðå÷. proteios — ïåðâûé).
Êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ
Áåëêè ðàçäåëÿþòñÿ íà ïðîòåèíû (ïðîñòûå áåëêè), ñîñòîÿùèå òîëüêî èç àìèíîêèñëîò è ïðè ãèäðîëèçå ïî÷òè íå îáðàçóþùèå äðóãèõ ïðîäóêòîâ, è ïðîòåèäû (ñëîæíûå áåëêè), ñîñòîÿùèå èç ñîáñòâåííî áåëêîâîé ÷àñòè, ïîñòðîåííîé èç á-àìèíîêèñëîò, è èç ñîåäèíåííîé ñ íåé íåáåëêîâîé ÷àñòè, èíà÷å íàçûâàåìîé ïðîñòåòè÷åñêîé ãðóïïîé. Ïðè ãèäðîëèçå ïðîòåèäû êðîìå á-àìèíîêèñëîò îáðàçóþò è äðóãèå âåùåñòâà, íàïðèìåð, ôîñôîðíóþ êèñëîòó, ãëþêîçó, ãåòåðîöèêëè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ è ò. ä.
1. Ïðîòåèíû ðàçäåëÿþòñÿ íà ãðóïïû â çàâèñèìîñòè îò èõ ðàñòâîðèìîñòè è ïîëîæåíèÿ èçîýëåêòðè÷åñêîé òî÷êè:
1) Àëüáóìèíû. Ðàñòâîðèìû â âîäå, ïðè íàãðåâàíèè ñâåðòûâàþòñÿ. Îñàæäàþòñÿ íàñûùåííûìè ðàñòâîðàìè ñîëåé (íå îñàæäàþòñÿ íàñûùåííûì ðàñòâîðîì õëîðèäà íàòðèÿ NaCl, íî ìîãóò áûòü îñàæäåíû ïðè íàñûùåíèè ðàñòâîðà ñóëüôàòîì àììîíèÿ). Èìåþò ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøóþ ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó. Ïðè ãèäðîëèçå äàþò ìàëî ãëèêîêîëÿ. Âõîäÿò â ñîñòàâ áåëêà ÿéöà, ñûâîðîòêè êðîâè, ìîëîêà, à òàêæå ôåðìåíòîâ è ñåìÿí ðàñòåíèé.
2) Ãëîáóëèíû. Íåðàñòâîðèìû â âîäå. Ðàñòâîðÿþòñÿ â ðàçáàâëåííûõ ðàñòâîðàõ ñîëåé è îñàæäàþòñÿ êîíöåíòðèðîâàííûìè ðàñòâîðàìè ñîëåé. Ñâåðòûâàþòñÿ ïðè íàãðåâàíèè. Èìåþò áîëüøóþ ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó, ÷åì àëüáóìèíû. Âõîäÿò â ñîñòàâ ìûøå÷íûõ âîëîêîí (ìèîçèí), ÿéöà, ìîëîêà, êðîâè, ðàñòèòåëüíûõ ñåìÿí (êîíîïëÿ, ãîðîõ).
3) Ïðîëàìèíû. Íåðàñòâîðèìû â âîäå. Ðàñòâîðÿþòñÿ â 60—80 %-íîì ñïèðòå. Íå ñâåðòûâàþòñÿ ïðè êèïÿ÷åíèè. Ñîäåðæàò ìíîãî ïðîëèíà. Âõîäÿò â ñîñòàâ ðàñòèòåëüíûõ áåëêîâ (ãëèàäèí ïøåíèöû, ãîðäåèí ÿ÷ìåíÿ, çåèí êóêóðóçû).
4) Ïðîòàìèíû. Ñèëüíûå îñíîâàíèÿ. Õîðîøî ðàñòâîðèìû â âîäå, â ðàçáàâëåííûõ êèñëîòàõ è ùåëî÷àõ. Íå ñâ¸ðòûâàþòñÿ ïðè íàãðåâàíèè. Íå ñîäåðæàò ñåðû. Èìåþò ïðîñòîé àìèíîêèñëîòíûé ñîñòàâ (ñîñòîÿò ïðåèìóùåñòâåííî èç äèàìèíîêèñëîò) è íèçêóþ ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó. Âõîäÿò â ñîñòàâ ñïåðìû è èêðû ðûá, à òàêæå â ñîñòàâ ñëîæíûõ áåëêîâ — íóêëåîïðîòåèäîâ.
5) Ãèñòîíû. Ìåíåå ñèëüíûå îñíîâàíèÿ. Ñîäåðæàò çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî äèàìèíîêèñëîò ñî ñâîáîäíûìè àìèíîãðóïïàìè. Ðàñòâîðèìû â âîäå è â ðàçáàâëåííûõ êèñëîòàõ, íî íåðàñòâîðèìû â ðàçáàâëåííûõ ùåëî÷àõ. Îáû÷íî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñîáñòâåííî áåëêîâûå ÷àñòè ñëîæíûõ áåëêîâ.  êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî íàçâàòü ãëîáèí — áåëîê, âõîäÿùèé â ñîñòàâ ñëîæíîãî áåëêà êðîâè — ãåìîãëîáèíà.
6) Ñêëåðîïðîòåèíû. Íåðàñòâîðèìû â âîäå, ðàñòâîðàõ ñîëåé, êèñëîò è ùåëî÷åé (îíè ðàñòâîðÿþòñÿ ëèøü ïðè äëèòåëüíîé îáðàáîòêå êîíöåíòðèðîâàííûìè êèñëîòàìè è ùåëî÷àìè, ïðè÷åì ñ ðàñùåïëåíèåì ìîëåêóë). Óñòîé÷èâû ê ãèäðîëèçó. Õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêèì ñîäåðæàíèåì ñåðû.  æèâîòíûõ îðãàíèçìàõ âûïîëíÿþò îïîðíûå è ïîêðîâíûå ôóíêöèè; â ðàñòåíèÿõ íå âñòðå÷àþòñÿ. Ïðåäñòàâèòåëè: êîëëàãåí — áåëêîâîå âåùåñòâî êîñòåé, êîæè, õðÿùåé, ñîåäèíèòåëüíûõ òêàíåé; ýëàñòèí — áåëîê ñòåíîê êðîâåíîñíûõ ñîñóäîâ, ñóõîæèëèé; êåðàòèí — áåëîê øåðñòè, âîëîñ, ðîãîâîãî âåùåñòâà, íîãòåé, ýïèäåðìèñà êîæè; ôèáðîèí — áåëîê øåëêà.
2. Ïðîòåèäû ðàçäåëÿþòñÿ íà ãðóïïû â çàâèñèìîñòè îò ñîñòàâà íåáåëêîâîé ÷àñòè:
1) Íóêëåîïðîòåèäû. Ãèäðîëèçóþòñÿ íà ïðîñòîé áåëîê (÷àùå âñåãî ãèñòîíû èëè ïðîòàìèíû) è íóêëåèíîâûå êèñëîòû. Ïîñëåäíèå â ñâîþ î÷åðåäü ãèäðîëèçóþòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì óãëåâîäà, ôîñôîðíîé êèñëîòû, ãåòåðîöèêëè÷åñêîãî îñíîâàíèÿ. Ðàñòâîðèìû â ùåëî÷àõ è íåðàñòâîðèìû â êèñëîòàõ. Âõîäÿò â ñîñòàâ ïðîòîïëàçìû, êëåòî÷íûõ ÿäåð, âèðóñîâ.
2) Ôîñôîïðîòåèäû. Ãèäðîëèçóþòñÿ íà ïðîñòîé áåëîê è ôîñôîðíóþ êèñëîòó. Ñëàáûå êèñëîòû. Ñâåðòûâàþòñÿ íå ïðè íàãðåâàíèè, à îò äåéñòâèÿ êèñëîò. Ê íèì îòíîñÿòñÿ êàçåèí êîðîâüåãî ìîëîêà è âèòåëëèí — áåëîê, âõîäÿùèé â ñîñòàâ æåëòêà êóðèíîãî ÿéöà.
3) Ãëèêîïðîòåèäû. Ãèäðîëèçóþòñÿ íà ïðîñòîé áåëîê è óãëåâîä. Íåðàñòâîðèìû â âîäå. Ðàñòâîðÿþòñÿ â ðàçáàâëåííûõ ùåëî÷àõ. Íåéòðàëüíû. Íå ñâåðòûâàþòñÿ ïðè íàãðåâàíèè. Âõîäÿò â ñîñòàâ ñëèçåé. Ïðåäñòàâèòåëü: ìóöèí, âõîäÿùèé â ñîñòàâ ñëþíû.
4) Õðîìîïðîòåèäû. Ðàñïàäàþòñÿ ïðè ãèäðîëèçå íà ïðîñòîé áåëîê è êðàñÿùåå âåùåñòâî. Ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ ãåìîãëîáèí êðîâè; ïðè ãèäðîëèçå îí ðàñùåïëÿåòñÿ, îáðàçóÿ áåëîê ãëîáèí è êðàñÿùåå âåùåñòâî ãåì êðàñíîãî öâåòà.
5) Ëèïîïðîòåèäû. Ýòî ñîåäèíåíèÿ áåëêà ñ ëèïèäàìè. Ñîäåðæàòñÿ â ïðîòîïëàçìå êëåòîê, â ñûâîðîòêå êðîâè, â ÿè÷íîì æåëòêå.
Áåëêè êëàññèôèöèðóþòñÿ òàêæå ïî ôîðìå èõ ìîëåêóë:
1) ôèáðèëëÿðíûå (âîëîêíèñòûå) áåëêè, ìîëåêóëû êîòîðûõ èìåþò íèòåâèäíóþ ôîðìó; ê íèì îòíîñÿò ôèáðîèí øåëêà, êåðàòèí øåðñòè;
2) ãëîáóëÿðíûå áåëêè, ìîëåêóëû êîòîðûõ èìåþò îêðóãëóþ ôîðìó; ê íèì îòíîñÿòñÿ, íàïðèìåð, àëüáóìèíû, ãëîáóëèíû è ðÿä äðóãèõ, â òîì ÷èñëå è ñëîæíûå áåëêè.
2. Ãèäðîëèç áåëêîâ
êëàññèôèêàöèÿ ãèäðîëèç áåëîê
Ãèäðîëèç áåëêîâ — ýòî íåîáðàòèìîå ðàçðóøåíèå ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû â êèñëîì èëè ùåëî÷íîì ðàñòâîðå ñ îáðàçîâàíèåì àìèíîêèñëîò. Àíàëèçèðóÿ ïðîäóêòû ãèäðîëèçà, ìîæíî óñòàíîâèòü êîëè÷åñòâåííûé ñîñòàâ áåëêîâ.
Ïîëó÷àåìûå ôðàãìåíòû íàçûâàþòñÿ ïåïòèäàìè è îáëàäàþò ðÿäîì ïîëåçíûõ ñâîéñòâ. Ãëàâíîå èç êîòîðûõ — íàìíîãî áîëåå áûñòðîå óñâîåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâîíà÷àëüíîé ìîëåêóëîé. Èäåàëüíûé ãèäðîëèç áåëêîâ — ýòî ðàñùåïëåíèå ìîëåêóëû áåëêà äî ñîñòàâëÿþùèõ àìèíîêèñëîò. Èìåííî îíè è ëîæàòñÿ â îñíîâó àìèíîêèñëîòíûõ êîìïëåêñîâ — ñàìûõ ýôôåêòèâíûõ ïðåïàðàòîâ ñ òî÷êè çðåíèÿ ñíàáæåíèÿ ìûøå÷íûõ êëåòîê ñòðîèòåëüíûì ìàòåðèàëîì. Îäíàêî äàëåêî íå âñåãäà èìååò ñìûñë ïðîâîäèòü ïîëíûé öèêë ãèäðîëèçà. Äëÿ óëó÷øåíèÿ ñêîðîñòè óñâîåíèÿ è ïîâûøåíèÿ ïèùåâîé öåííîñòè ïðîòåèíîâ äîñòàòî÷íî ïðîâåñòè ÷àñòè÷íûé ãèäðîëèç áåëêà.  èòîãå èñõîäíàÿ ìîëåêóëà ðàñïàäàåòñÿ íà öåïî÷êè ïî íåñêîëüêî àìèíîêèñëîò, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ äè- è òðè-ïåïòèäàìè.
Ïðîöåññ ãèäðîëèçà áåëêîâ
Åùå â êîíöå 19 âåêà ó÷åíûå óñòàíîâèëè, ÷òî áåëêè ñîñòîÿò èç ìåíüøèõ ÷àñòèö — àìèíîêèñëîò. È èìåííî ñ òîãî âðåìåíè íà÷àëîñü èçó÷åíèå êàê àìèíîêèñëîò òàê è ñïîñîáîâ âûäåëåíèÿ èõ èç ñòðóêòóðû áåëêà.  êîòîðîé àìèíîêèñëîòû ñêðåïëåíû íå õàîòè÷íî, à íàõîäÿòñÿ â îïðåäåëåííîé ÄÍÊ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Äëÿ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà ýòà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íå èãðàåò ðîëè. Îðãàíèçìó íóæíû òîëüêî àìèíîêèñëîòû, «èçâëå÷ü» êîòîðûå çàäà÷à ïèùåâàðèòåëüíîé ñèñòåìû.  ïðîöåññå ïèùåâàðåíèÿ îðãàíèçì äðîáèò áåëêè äî îòäåëüíûõ àìèíîêèñëîò, êîòîðûå è ïîïàäàþò â êðîâü. Îäíàêî â çàâèñèìîñòè îò ñîòíè ôàêòîðîâ ýôôåêòèâíîñòü ïèùåâàðåíèÿ äàëåêà îò 100%. Èñõîäÿ èç ïðîöåíòà óñâîåííûõ â ïðîöåññå ïèùåâàðåíèÿ âåùåñòâ îöåíèâàþò ïèùåâóþ öåííîñòü òîãî èëè èíîãî ïðîäóêòà. Ãèäðîëèç ñïîñîáåí ìíîãîêðàòíî ïîâûñèòü ïèùåâóþ öåííîñòü áåëêîâ. Îí íå ÿâëÿåòñÿ ïðîòèâîïîñòàâëåíèåì òàêèì ïðîöåññàì ïîëó÷åíèÿ áåëêà êàê óëüòðàôèëüòðàöèÿ. Ãèäðîëèç — ýòî ïðîöåññ âòîðè÷íîé îáðàáîòêè óæå âûäåëåííîãî òåì èëè èíûì ñïîñîáîì áåëêà.
Ñûðüåì äëÿ ãèäðîëèçà âûñòóïàåò óæå ÷àñòè÷íî îáðàáîòàííîå ìîëîêî. Êàê ïðàâèëî, áåðåòñÿ íàèáîëåå äåøåâûé ìîëî÷íûé áåëîê. Ó÷èòûâàÿ äàëüíåéøóþ îáðàáîòêó è êîíå÷íûé èòîã — íå èìååò ñìûñëà áðàòü áîëåå äîðîãèå èíãðåäèåíòû, òàêèå êàê ñûâîðîòî÷íûé áåëîê èëè èçîëÿò. Äëÿ ìåäèöèíñêèõ öåëåé â ãèäðîëèçå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ è êðîâü æèâîòíûõ, îäíàêî â ñïîðòèâíîé ïðîìûøëåííîñòè îíà íåïðèìåíèìà. Îñíîâíûìè ñïîñîáàìè ãèäðîëèçàöèè ìîëî÷íûõ áåëêîâ ÿâëÿþòñÿ êèñëîòíûé ãèäðîëèç è ýíçèìíûé ãèäðîëèç.
2.1 Êèñëîòíûé ãèäðîëèç
Ñóòü äàííîãî ïðîöåññà â îáðàáîòêå èñõîäíîãî ñûðüÿ îïðåäåëåííûìè êèñëîòàìè. Áåëîê îáðàáàòûâàþò ñîëÿíîé êèñëîòîé è íàãðåâàþò ïðèìåðíî äî 105-110 °Ñ.  òàêîì ñîñòîÿíèè åãî âûäåðæèâàþò â òå÷åíèå ñóòîê.  ðåçóëüòàòå ìîëåêóëÿðíûå ñâÿçè ðâóòñÿ è áåëêè ðàñïàäàþòñÿ íà îòäåëüíûå àìèíîêèñëîòû. Êèñëîòíûé ãèäðîëèç íàèáîëåå ïðîñòîé è äåøåâûé â îñóùåñòâëåíèè. Îäíàêî îí ïðåäúÿâëÿåò êðàéíå âûñîêèå òðåáîâàíèÿ ê ñîáëþäåíèþ òåõíîëîãèè è ãëàâíîå — êà÷åñòâó è òî÷íîñòè äîçèðîâîê ðåàãåíòîâ. Èñïîëüçóÿ íå òå êèñëîòû èëè íåïðàâèëüíûå äîçèðîâêè âìåñòå ñ ìîëåêóëÿðíûìè ñâÿçÿìè ìîæíî ðàçðóøèòü è ñàìè àìèíîêèñëîòû. Êàê ñëåäñòâèå, êîíå÷íûé ïðîäóêò áóäåò èìåòü íåïîëíûé àìèíîêèñëîòíûé ñïåêòð. À îñòàòêè ñîëåé è êèñëîò âðÿä ëè ïîëîæèòåëüíî ñêàæóòñÿ íà ïèùåâàðåíèè.
2.2 Ýíçèìíûé (ôåðìåíòàòèâíûé) ãèäðîëèç áåëêà
Ýíçèìíûé ãèäðîëèç áåëêîâ â ÷åì-òî ïîâòîðÿåò åñòåñòâåííûé ïðîöåññ ïèùåâàðåíèÿ. Èñõîäíîå ñûðüå (êàê ïðàâèëî — êàçåèí) ñìåøèâàþò ñ ôåðìåíòàìè, êîòîðûå îñóùåñòâëÿþò «ïèùåâàðåíèå» áåëêà è îáåñïå÷èâàþò åãî ðàñïàä äî àìèíîêèñëîò. È èìåííî ýòîò ìåòîä ÷àùå âñåãî èñïîëüçóþò â ñïîðòèâíîé èíäóñòðèè. Ýíçèìíûé (ôåðìåíòàòèâíûé) ãèäðîëèç áåëêîâ ìåíåå òðåáîâàòåëåí ê ñîáëþäåíèþ òåõíîëîãèé. Èçëèøêè ôåðìåíòîâ óäàëèòü ïðîùå è îíè íå íåñóò òàêîãî âðåäà êàê êèñëîòû.
Íà ïåðâîì ýòàïå ôåðìåíòíîãî ãèäðîëèçà ñûðüå ïîäâåðãàþò ëåãêîé òåìïåðàòóðíîé îáðàáîòêå.  èòîãå áåëîê ÷àñòè÷íî äåíàòóðèðóåò (ðàçðóøàåòñÿ). Ïîñëå ÷åãî ïîëó÷åííóþ ôðàêöèþ ñìåøèâàþò ñ ôåðìåíòàìè, êîòîðûå çàâåðøàþò ïðîöåññ ãèäðîëèçà.
Ãèäðîëèç áåëêîâ îñóùåñòâëÿþò ïðîòåîëèòè÷åñêèå ôåðìåíòû. Áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå ïðîòåîëèòè÷åñêèõ ôåðìåíòîâ ñâÿçàíî ñî ñïåöèôè÷íîñòüþ èõ âîçäåéñòâèÿ íà áåëîê. Ìåñòî ïðèëîæåíèÿ èëè äåéñòâèÿ ïðîòåîëèòè÷åñêîãî ôåðìåíòà ñâÿçàíî ñî ñòðóêòóðîé ðàäèêàëîâ, íàõîäÿùèõñÿ ðÿäîì ñ ïåïòèäíîé ñâÿçüþ. Ïåïñèí ðàñùåïëÿåò ñâÿçü ìåæäó ôåíèëàëàíèíîì è òèðîçèíîì, ãëóòàìèíîâîé êèñëîòîé è öèñòèíîì (ìåòèîíèíîì, ãëèöèíîì), ìåæäó âàëèíîì è ëåéöèíîì. Òðèïñèíðàñùåïëÿåò ñâÿçü ìåæäó àðãèíèíîì (ëèçèíîì) è äðóãèìè àìèíîêèñëîòàìè. Õèìîòðèïñèí — ìåæäó àðîìàòè÷åñêèìè àìèíîêèñëîòàìè (òðèïòîôàí, òèðîçèí, ôåíèëàëàíèí) è ìåòèîíèíîì. Àìèíîïåïòèäàçû äåéñòâóþò ñî ñòîðîíû N — êîíöåâîé àìèíîêèñëîòû, êàðáîêñèïåïòèäàçûñî ñòîðîíû Ñ — êîíöåâîé àìèíîêèñëîòû. Ýíäîïåïòèäàçû ðàçðóøàþò áåëîê âíóòðè ìîëåêóëû, ýêçîïåïòèäàçû — äåéñòâóþò ñ êîíöà ìîëåêóëû. Äëÿ ïîëíîãî ãèäðîëèçà áåëêîâîé ìîëåêóëû íåîáõîäèì íàáîð áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ðàçëè÷íûõ ïðîòåîëèòè÷åñêèõ ôåðìåíòîâ.
2.3 Ùåëî÷íîé ãèäðîëèç áåëêà
Ïðè ùåëî÷íîì ãèäðîëèçå ïðîèñõîäèò ðàöåìèçàöèÿ áîëüøèíñòâà àìèíîêèñëîò è ïîëíîå ðàçðóøåíèå àðãèíèíà, ëèçèíà, öèñòèíà è öèñòåèíà.  ðåçóëüòàòå òàêîãî ãèäðîëèçà îáðàçóåòñÿ êîìïëåêñ äåôåêòíûõ, ÷óæäûõ îðãàíèçìó êîìïîíåíòîâ.
Ùåëî÷íîé è êèñëîòíûé ãèäðîëèç íàïðèìåð áåëêîâ ïðîâîäÿò ñ öåëüþ óñòàíîâëåíèÿ àìèíîêèñëîòíîãî ñîñòàâà òîãî èëè èíîãî áåëêà. Ïðîñòî ïðè êèñëîòíîì ãèäðîëèçå ðàçðóøàåòñÿ âàæíåéøàÿ àìèíîêèñëîòà — òðèïòîôàí, à ïðè ùåëî÷íîì îíà ñîõðàíÿåòñÿ íî ðàçâàëèâàþòñÿ äðóãèå. Âîò ñî÷åòàÿ äâà âèäà ãèäðîëèçà ìîæíî ñäåëàòü ïîëíûé àìèíîêèñëîòíûé àíàëèç.
À íàñ÷åò ïðèìåíåíèÿ ãèäðîëèçà â îðãàíèêå, òî ÷àùå ýòî ñâÿçàíî ñ ïîëó÷åíèåì òåõ èëè èíûõ ñîåäèíåíèé, àêòèâíûå ãðóïïû êîòîðûõ çàùèùàþò äëÿ òîãî, ÷òîáû íà ýòàïå ñèíòåçà îíè íå âñòóïàëè â íåíóæíûå ðåàêöèè. À çàòåì ïóòåì ãèäðîëèçà áëîêèðîâêó ãðóïï ñíèìàþò. Î÷åíü ÷àñòî ãèäðîëèç ïðèìåíÿþò â ïåïòèäíîì ñèíòåçå.
Íàïðèìåð, ùåëî÷íûì ãèäðîëèçîì (îìûëåíèåì) êîêîñîâîãî æèðà ïîëó÷àþò îñíîâó äëÿ ïðîèçâîäñòâà ìûëà. Òðèãëèöåðèäû êîêîñîâîãî æèðà ïðè ýòîì ðàñïàäàþòñÿ íà íàòðèåâûå (êàëèåâûå) ñîëè æèðíûõ êèñëîò è ãëèöåðèí.
3. Ðîëü îòäåëüíûõ àìèíîêèñëîò äëÿ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà
Àëàíèí — ýòà àìèíîêèñëîòà ÿâëÿåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêèì èñòî÷íèêîì äëÿ íåðâíîé ñèñòåìû è ãîëîâíîãî ìîçãà. Òàêæå îíà îòâå÷àåò çà óêðåïëåíèå èììóííîé ñèñòåìû, ò.ê. ñïîñîáíà âûðàáàòûâàòü àíòèòåëà. Àëàíèí çàäåéñòâîâàí â ìåòàáîëèçìå îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò è ñàõàðîâ.
Àðãèíèí — àìèíîêèñëîòà, îòâå÷àþùàÿ çà îáìåí âåùåñòâ â ìûøöàõ, íåçàìåíèìà äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ õðÿùåâîé òêàíè, âîññòàíàâëèâàåò è ïîääåðæèâàåò êîæó, óêðåïëÿåò ñåðäå÷íóþ ìûøöó è ñâÿçêè, èãðàåò âàæíóþ ðîëü â èììóííîé ñèñòåìå, ïðèîñòàíàâëèâàåò ðàçâèòèå îïóõîëè.
Àñïàðàãèí — ïîëíîñòüþ îòâå÷àåò çà ðàáîòó è ðåãóëèðîâêó ïðîöåññîâ â ÖÍÑ.
Âàëèí — àìèíîêèñëîòà, îòâå÷àþùàÿ çà ïîääåðæàíèå îáìåíà àçîòà â îðãàíèçìå.
Ãàììà-àìèíîìàñëÿíàÿ êèñëîòà íåçàìåíèìà â ñëó÷àÿõ çàáîëåâàíèÿ àðòåðèàëüíîé ãèïåðòåíçèåé è ýïèëåïñèåé.
Ãèñòèäèí — ýòî âåùåñòâî ñòàâèò çàùèòó îò ðàäèàöèè, ÿâëÿåòñÿ ñòðîèòåëåì áåëûõ è êðàñíûõ êðîâÿíûõ òåëåö, èãðàåò âàæíóþ ðîëü â èììóíèòåòå. Êñòàòè, ãèñòàìèí ïîëó÷àåòñÿ èç ãèñòèäèíà.
Ãëóòàìèí — àìèíîêèñëîòà, âàæíàÿ äëÿ ïðàâèëüíîãî êèñëîòíî-ùåëî÷íîãî áàëàíñà, êðîìå ýòîãî îíà î÷åíü ýôôåêòèâíî ïîìîãàåò ïîíèçèòü òÿãó ê êóðåíèþ è àëêîãîëþ.
Ãëóòàìèíîâàÿ êèñëîòà íåîáõîäèìà â ñëó÷àå ÿçâ èëè äèñòðîôèè ìûøö.
Ãëèöèí îòâå÷àåò çà ñêîðåéøåå âîññòàíîâëåíèå ïîâðåæäåííûõ òêàíåé.
Èçîëåéöèí íåîáõîäèì äëÿ ïðàâèëüíîé ðåãóëèðîâêè óðîâíÿ ñàõàðà â êðîâè.
Ëåéöèí óñêîðÿåò âîññòàíîâëåíèþ èëè ëå÷åíèþ ìûøå÷íîé òêàíè, êîñòåé è êîæè.
Ëèçèí íåîáõîäèì äëÿ ïðàâèëüíîãî óñâîåíèÿ êàëüöèÿ, ïðàâèëüíî ðàñïðåäåëÿåò åãî äëÿ ðîñòà è ïèòàíèÿ êîñòåé. Òàêæå îí íåîáõîäèì äëÿ óêðåïëåíèÿ ñåðäå÷íîãî òîíóñà, óñèëèâàåò ðåçèñòåíòíîñòü îðãàíèçìà, ïîíèæàåò óðîâåíü âðåäíîãî õîëåñòåðèíà â êðîâè.
Ìåòèîíèí íóæåí äëÿ ëå÷åíèÿ àëëåðãèè õèìè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, à òàêæå ïðè îñòåîïîðîçå.
Ïðîëèí îòâå÷àåò çà óêðåïëåíèå ñåðäå÷íîé ìûøöû.
Ñåðèí áàëàíñèðóåò îáìåí æèðíûõ êèñëîò è æèðîâ â îðãàíèçìå.
Òàóðèí ïðîñòî íåîáõîäèì ïðè ãèïîãëèêåìèè, ïðè çàáîëåâàíèè àòåðîñêëåðîçîì, îòâå÷àåò çà ìåòàáîëèçì æåë÷íîé êèñëîòû.
Òðåîíèí íåîáõîäèì äëÿ ïîääåðæàíèÿ èììóíèòåòà, ðåãóëèðóåò îáìåí áåëêîâ è æèðîâ, ïðåäîòâðàùàåò îòëîæåíèå â ïå÷åíè æèðîâ.
Òèðîçèí î÷åíü ïîëåçåí, åñëè ó ÷åëîâåêà õðîíè÷åñêàÿ óñòàëîñòü, äàííàÿ àìèíîêèñëîòà ñòîèò ïåðåä ãîðìîíàìè ùèòîâèäêè, òàêæå îíà îòâå÷àåò çà îáðàçîâàíèå àäðåíàëèíà è íîðàäðåíàëèíà.
Òðèïòîôàí, ïîëåçåí ñåðäå÷íèêàì, à òàêæå ïðè õðîíè÷åñêîé áåññîííèöå. Âîîáùå òðèïòîôàí ñèíòåçèðóåò â îðãàíèçìå îãðîìíîå êîëè÷åñòâî âèòàìèíà ÐÐ, ñòîèò íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä íåéðîìåäèàòîðîì ñåðîòîíèíîì. Èìåííî ñåðîòîíèí îòâå÷àåò çà ýìîöèîíàëüíîå ñîñòîÿíèå ÷åëîâåêà, ïðè íåäîñòàòêå ÷åëîâåê âïàäàåò â äåïðåññèþ.
Öèñòåèí íåîáõîäèì äëÿ ëå÷åíèÿ ðåâìàòîèäíîãî àðòðèòà, èñïîëüçóåòñÿ ïðè ëå÷åíèè ðàêà è áîëåçíÿõ àðòåðèé.
Ôåíèëàëàíèí — ýòà àìèíîêèñëîòà ñïîñîáñòâóåò öèðêóëÿöèè êðîâè, èñïîëüçóåòñÿ ïðè ëå÷åíèè ìèãðåíè, óëó÷øàåò âíèìàíèå è ïàìÿòü, ó÷àñòâóåò â îáðàçîâàíèè èíñóëèíà, ñ åå ïîìîùüþ ëå÷àò äåïðåññèè.
Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru
…