Научная статья на тему 'Аминокислотный состав белков надземной части Orthilia secunda (L. )'

Аминокислотный состав белков надземной части Orthilia secunda (L. ) Текст научной статьи по специальности «Биология»

CC BY
115
43
Поделиться
Область наук
Ключевые слова
ORTHIHA SECUNDA (L) / ИССЛЕДОВАНИЕ / ИЗМЕНЕНИЕ / СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКА / АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ / ORTHILIA SECUNDA (L)

Аннотация научной статьи по биологии, автор научной работы — Аёшина Екатерина Николаевна, Плынская Жанна Александровна, Величко Надежда Александровна

Работа посвящена изучению аминокислотного состава белков надземной части ортилии однобокой Orthilia secunda (L ) в летний период с целью определения оптимальных сроков сбора растения.

Похожие темы научных работ по биологии , автор научной работы — Аёшина Екатерина Николаевна, Плынская Жанна Александровна, Величко Надежда Александровна,

AMINOACIDS STRUCTURE OF FIBERS ABOVE GRAUNDS OF A PART ORTHILIA SECUNDA (L).

Orthilia secunda (L) this long-term grassy plant the representative of family Pyrolaceae. The given kind of phlory of Siberia is a potential source of valuable biologically active substances. The purpose of work was the study of dynamics of vegetative fibers in the period vegetation of a plant. As the properties of fibers are defined included in its structure aminoacids, was of interest study aminoacids of structure of fiber. On the data of national medicine Orthilia secunda (L) has against of iflammatied properties and is widely used at treatment of various diseases. However items of information on chemical structure of a plant are not numerous, and do not give a complete picture about mechanisms of influence on organism of the man. The general contents of fiber in researched tests defined with the help of dye amido-black 10B on a standard technique. Aminoacids structure of fibers defined on the automatic analyzer of aminoacids AAA 339 M (MIKRO-TECHNA, Czechia). Thus, as a result of the carried out researches dynamics of the total contents of fiber in the summer period was investigated. The greatest total contents of fiber was established in August, and its biological value in July. Is determined aminoacids structure of fiber and the significant quantitative changes in the contents of aminoacids are established depending on time of the tax.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Аминокислотный состав белков надземной части Orthilia secunda (L. )»

УДК 9577.112.3

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ORTHILIA SECUNDA (L.)

© Е.Н. Аёшина , Ж.А. Плынская, Н.А. Величко

Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия) E-Mail: nvn@sibstu.kts.ru

Работа посвящена изучению аминокислотного состава белков надземной части ортилии однобокой - Orthilia secunda (L.) в летний период с целью определения оптимальных сроков сбора растения.

Ключевые слова: Orthilia secunda (L), исследование, изменение, содержание белка, аминокислотный состав.

Введение

Ортилия однобокая Orthilia secunda (L.) - это многолетнее травянистое растение, представитель семейства грушанковых (Pyrolaceae), произрастающее преимущественно в западных районах Восточной Сибири до Байкала. Данный вид флоры Сибири является потенциальным источником ценных биологически активных веществ. Согласно литературным данным, ортилия однобокая содержит арбутин, гидрохинон, кумарины, витамин С, гидрохинон, смолы, флавоноиды, горькие вещества, сапонины, винную и лимонную кислоты, микроэлементы, такие как титан, медь, цинк, марганец [1]. По данным народной медицины ортилия однобокая обладает противовоспалительными свойствами и широко используется при лечении различных заболеваний [2, 3]. Однако сведения о химическом составе растения немногочисленны и не дают полной картины о механизмах воздействия на организм человека.

Таким образом, изучение динамики биологически активных веществ в период вегетации растения представляет научный и практический интерес. Растительные белки оказывают физиологическое воздействие на организм человека. Поскольку свойства белков определяются входящими в его структуру аминокислотами, представляет интерес изучения аминокислотного состава белка.

Экспериментальная часть

Материал для исследования собирался в летний период 2006 г. в таежной зоне Манского района Красноярского края. Общее содержание белка в исследуемых пробах определяли с помощью красителя амидо-черного 10В по методу [4].

Аминокислотный состав белков определяли на автоматическом анализаторе аминокислот ААА 339 M(MIKROTECHNA, Чехия). Гидролиз белков и подготовку образцов для аминокислотного анализа проводили по следующей методике.

На аналитических весах брали навеску хорошо очищенных препаратов белка около 50 мг (± 1-2 мг). Одновременно в этих же препаратах определяли влажность и содержание азота. Навеску белка помещали в специальные ампулы и добавляли по 10 мл 6 н НС1. Если белка недостаточно, навески можно взять по 20-25 мг, но величина их должна быть примерно одинаковой. Ампулы запаивали и ставили в термостат с терморегулятором на 24 ч. Температуру в термостате поддерживали в пределах 103-105 °С. В течение этого времени содержимое ампул периодически встряхивали.

* Автор, с которым следует вести переписку.

После окончания гидролиза ампулы охлаждали, вскрывали, содержимое количественно переносили в фарфоровые чашки, для чего ампулы несколько раз ополаскивали небольшими порциями дистиллированной воды. Чашки с гидролизатом ставили на водяную баню в вытяжной шкаф, и содержимое выпаривали (с вентилятором) при температуре не более 50 °С. После выпаривания соляной кислоты в чашки добавляли немного дистиллированной воды и снова выпаривали досуха. Эту операцию повторяли 3-4 раза.

Соляную кислоту можно удалять и при комнатной температуре, выпаривая ее в вакуум-эксикаторе над пятиокисью фосфора или едким кали. После удаления НС1 в чашки добавляли воду и вновь упаривали досуха. Это повторяли 3-4 раза.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

После полного удаления соляной кислоты чашки охлаждали и добавляли точно по 4 мл 10% изопропилового спирта (если навеска была 20-25 мг, приливали по 2 мл). Содержимое чашек тщательно перемешивали стеклянными палочками для полного растворения аминокислот. После этого содержимое чашек переносили в маленькие центрифужные пробирки (мыть чашки нельзя) и центрифугировали в течение 5-10 мин при 3-4 тыс. об/мин для осаждения гуминовых веществ. Чистые растворы аминокислот сливали в сухие маленькие пробирки, плотно закрывали пробками, замораживали в холодильнике и сохраняли для количественных определений. В замороженном состоянии в холодильнике растворы можно хранить в течение 2-3 недель. Затем содержимое пробирок переносили в выпарные чашки и упаривали досуха. После этого добавляли 1,8 мл буферного раствора, содержимое чашек переносили в кюветы для анализа на ААА-339.

Количественное определение аминокислот в гидролизатах проводили таким же методом, как и при определении содержания свободных аминокислот в растениях. Объем раствора, наносимого на одну хроматограмму, должен составлять 0,1 мл. Хроматографию проводили в трехкратной повторности.

В результате кислотного гидролиза аспарагин и глутамин превращаются в соответствующие дикар-боновые аминокислоты и аммиак. Для определения амидов в белках в тех же растворах аминокислот, полученных после удаления соляной кислоты и растворения в изопропиловом спирте, устанавливали содержание аммиака микродиффузионным методом. Расчеты проводили с учетом навески белка и разбавления (в 4 или 2 мл изопропилового спирта).

Результаты определений аминокислотного состава выражали в граммах аминокислот на 100 г белка или в процентах азота каждой аминокислоты от общего азота белка [5].

Обсуждение результатов

На рисунке приведена динамика общего содержания белков в надземной части ортилии однобокой. Из диаграммы видно значительное повышение содержания белка к августу. Данная зависимость обусловлена подготовкой растения к зиме, которая сопровождается усилением синтеза белков в живых тканях [6, 7].

Основными структурными элементами белков являются аминокислоты. Известно, что во многом аминокислоты определяют биологические свойства белков. Результаты анализа аминокислотного состава белка представлены в таблице.

и 5

ш 5

° 2

Г1 ^

о о -I-------------1--------------1--------------1 Гистограмма общего содержания белка

июнь июль август в надземной части ортилии однобокой

7

6

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4

3

Аминокислотный состав белков надземной части ортилии однобокой

№ Наименование аминокислоты Содержание, % к сумме кислот

июнь июль август

1 Аспарагиновая кислота 18,42 19,04 18,25

2 Треонин 6,11 4,82 4,68

3 Серин 7,00 4,89 7,02

4 Глутаминовая кислота 11,35 9,25 13,05

5 Пролин 2,62 0,99 0,75

6 Глицин 14,93 15,64 11,60

7 Аланин 14,62 11,59 10,11

8 Валин 1,92 2,55 3,42

9 Метионин 0,96 1,13 0,16

10 Изолейцин 1,64 1,77 2,97

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11 Лейцин 7,10 8,30 11,04

12 Тирозин 3,16 6,38 2,91

13 Фенилаланин 2,03 3,10 2,57

14 Гистидин 2,95 5,11 1,55

15 Лизин 4,02 4,25 7,78

16 Аргинин 27,0 16,5 40,0

В составе белка обнаружено 16 аминокислот. В наибольшем количестве присутствуют аргинин, аспарагиновая кислота и глицин. Обращает на себя внимание антибатный характер изменения их содержания: количество аргинина увеличивается на фоне снижения содержания аспарагиновой кислоты и глицина, и наоборот.

В исследуемый период в значительных количествах содержится глутаминовая кислота, аланин. Содержание глутаминовой кислоты и аргинина в июле понизилось и значительно возросло к августу. Вероятно, это может быть обусловлено понижением среднесуточных температур в августе и ранними заморозками.

Аминокислотный состав надземной части ортилии однобокой представлен всем спектром незаменимых аминокислот. Обращает на себя внимание значительное содержание незаменимых аминокислот, таких как лейцин, треонин, лизин. Биологическая ценность белка составляет 24% в июне, 36% июле, 31% августе.

Выводы

Таким образом, в результате проведенных исследований была изучена динамика суммарного содержания белка в летний период. Наибольшее суммарное содержание белка было установлено в августе. Определен аминокислотный состав белка и установлены значительные количественные изменения в содержании аминокислот в зависимости от времени сбора.

Список литературы

1. Телятьев В.В. Целебные клады. Иркутск, 1991. 400 с.

2. Блинова К.Ф., Вандышев В.В., Комарова М.Н. и др. Растения для нас. СПб, 1996. 653 с.

3. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. Новосибирск, 1991. 431 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Бузун Г.А., Джемухадзе К.Н., Милешко Л.Д. Определение белков в растениях с помощью амидо-черного //

Физиология растений. 1982. Т. 29. №1. С. 198-204.

5. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. М., 1985. 255 с.

6. Сезонные структурные метаболические ритмы и адаптация древесных растений / под ред. Э.Н. Адлера и др. Уфа, 1977. 151 с.

7. Алексеев В.Г., Беленкова Т.Д., Щербокова Т.М. Криобелки и адаптация растений Севера к низким температурам // Физиология растений. 1987. Т. 34. №6. С. 1140-1148.

Поступило в редакцию 12 марта 2008 г.