Аминокислотный состав некоторых представителей семейства зонтичных, произрастающих в Дагестане Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

44 ••• ИзвестияДГПУ, №4, 2015

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 58

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ЗОНТИЧНЫХ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В ДАГЕСТАНЕ

THE AMINO ACID COMPOSITION OF SOME REPRESENTATIVES OF UMBELLIFERAE FAMILY,

GROWING IN DAGESTAN

© 2015 Гаджиева Г. М.

Дагестанский государственный педагогический университет

© 2015 Gadzhieva G. М.

Dagestan State Pedagogical University

Резюме. Изучен аминокислотный состав представителей семейства зонтичных (петрушка, укроп и кинза) в 3-недельном возрасте, возделываемых в Дагестане. Выявлены лимитирующие аминокислоты.

Abstract. The author of the article studies the amino acid composition of Umbelliferae family representatives (parsley, dill and cilantro) at 3 weeks of age, cultivated in Dagestan. She also identifies the limiting amino acids.

Rezjume. Izuchen aminokislotnyj sostav predstavitelej semejstva zontichnyh (petrushka, ukrop i kin-za) v 3-nedel'nom vozraste, vozdelyvaemyh v Dagestane. Vyjavleny limitirujushhie aminokisloty.

Ключевые слова: зонтичные, белок, пептидная связь, аминокислоты, заменимые и незаменимые аминокислоты, амиды.

Keywords: umbrella, protein, peptide bond, amino acids, essential and nonessential amino acids, amides.

Kljuchevye slova: zontichnye, belok, peptidnaja svjaz', aminokisloty, zamenimye i nezamenimye aminokisloty, amidy.

Семейство зонтичные (ишЬе1Иегае) насчитывает около 430 родов и 3000 видов. Многие виды этого семейства имеют большое хозяйственное значение - кормовое, пищевое, лекарственное и т. д. [6]

Представители семейства зонтичных (петрушка, укроп и кинза) превосходят многие растения по содержанию витамина С, минеральных веществ и белков. Белки растительного происхождения отличаются друг от друга количеством и биологической ценностью входящих в их состав стандартных аминокислот. Аминокислоты применяются человеком для различных целей. В опытах с проращиванием семян различных растений они используются как

стимуляторы роста и развития растений. В пищевой промышленности употребляются как пищевые добавки, а в медицине для лечения некоторых заболеваний [5]. В последние годы увеличился список аминокислот, как лекарственных препаратов.

В природе известно около 300 аминокислот, однако лишь 20 аминокислот входят в состав белков.

Из опытов по включению радиоактивных аминокислот известно, что белки синтезируются из двадцати аминокислот, связанных между собой пептидной связью в цепи различной длины и соответственно молекулярной массы.

При прорастании растения содержащиеся в нем белковые вещества подвергаются гидролизу протеолитическими ферментами до аминокислот и пептидов, которые используются растением в дальнейшем для построения новых тканей и необходимого обмена веществ [3].

Основной стадией познания белкового вещества является определение его качественного и количественного аминокислотного состава. Но не у всех белков удалось целиком проанализировать молекулу и указать, какие именно аминокислоты и в каком количестве в ней содержатся.

Отсутствие или недостаток в пище хотя бы одной незаменимой аминокислоты может привести к нарушению обмена веществ в организме человека [5].

Аминокислоты, образующиеся при распаде белка, подвергаются дезаминирова-нию, трансаминированию и декарбоксили-рованию. Многие аминокислоты после дезаминирования превращаются в пиро-виноградную кислоту, которая через ряд последовательных этапов переходит в аце-тил-CoA, который в дальнейшем включается в цикл Кребса [4].

После дезаминирования аминокислот повышается обмен веществ, увеличивается количество аминокислот, ферментов, особенно протеаза глутаминосинтетазы и глу-томатдегидрогеназы. При этом аминокислоты потребляются в различных физиологических процессах, в том числе в качестве источника углерода для процесса дыхания.

В реакции трансаминирования (переа-минирования) важную роль играют аспа-рагиновая кислота, глутаминовая кислота, а также их амиды (аспарагин и глутамин) [2].

Материалы и методы

В ходе исследования применялись известные в научной литературе методы [1].

Вначале пробы проростков растений высушивались в сушильном шкафу при температуре 60-650С до воздушно-сухого состояния, размалывались на мельнице МПР и просеивались через сито.

Для определения общих аминокислот брали навеску воздушно-сухого вещества в количестве 0,3 г, помещали в стеклянную ампулу и заливали 300 мл 6 н. HCl. Ампулы запаивали и клали в сушильный шкаф для гидролиза белка в течение 20-24 часов при температуре 1200С. Затем гидролизат фильтровали в выпарительные фарфоровые чашки, смывая многократно дистили-рованной водой, после чего фильтр выпа-

ривали на водяной бане до полного исчезновения соляной кислоты. Оставшийся осадок на чашке смывали цитратным буфером рН 2,2, переносили в пенициллино-вые флаконы и хранили при t = 0-50С. Разгонка гидролизата осуществлялась на автоматическом анализаторе аминокислот «Хитачи».

Детектирование зон адсорбции аминокислот проводили с помощью 1 %-го раствора нингидрина, приготовленного на основе ацетатного буферного раствора (рН 5,5). Идентифицировали аминокислоты и определяли их содержание по времени удерживания и площади пиков на хро-матограмме. Результаты исследований обработаны методом множественной статистики с использованием параметрического критерия Стьюдента [7].

Таблица 1 Аминокислотный состав ЗАК

в проростках петрушки, укропа и кинзы

Амино- Содержание

кислоты Петрушка Укроп Кинза

1. Аспарагино- 13,43±8,12 18,51±2,8 20,17±0,5

вая кислота

2. Серин 6,54±0,10 9,48±1,09 10,44±0,46

3. Глютамино- 17,7±3,02 27,07±5,9 26,88±0,64

вая кислота

4. Пролин 6,18±0,82 9,14±0,20 9,94±1

5. Аланин 8,41±0,59 12,86±1,437 15,21 ±0,75

6. Цистин 1,25±0,25 6,41±0,15 5,37±1,3

7. Тиразин 4,93±0,15 8,21±1,9 7,70±0,00

Сумма ЗАК 58,44±1,67 91,68±0,15 95,71 ±0,16

Р1 < 0,01 Р2 > 0,05 Рз < 0,01

Статистически достоверные результаты определения аминокислот (при п = 3, Р1 -петрушки, Р2 - укропа, Р3 - кинзы). Достоверность различия по критерию t -Стьюдента определяли при п = 3. Р1 - достоверность различий между петрушкой и укропом. Р2 - достоверность различий между укропом и кинзой. Р3 - достоверность различий между петрушкой и кинзой.

Как показано в таблице 1, общее содержание заменимых аминокислот в кинзе составляет 95,71 мг %, при этом повышено содержание глутаминовой и аспарагино-вой кислот, аланина, серина и пролина (26,88; 20,17; 15,24; 10,44 и 9,94 мг %, соответственно).

Концентрация содержания заменимых аминокислот в укропе достигает 91,68 мг %. При этом закономерно возрастает содержание глутаминовой и аспараги-новой кислот, аланина, серина и пролина

46

••• ИзвестияДГПУ, №4, 2015

(27,04; 18,51; 12,86; 9,48 и 9,14 мг %, соответственно).

В петрушке концентрация содержания заменимых аминокислот равна 58,44 мг %, при этом снова увеличиваются глутамино-вая и аспарагиновая кислоты, аланин (17,7; 13,45 и 8,41 мг %, соответственно).

Анализируя средние данные (табл. 1) по содержанию заменимых аминокислот во всех трех культурах, отметим высокое содержание глутаминовой и аспарагиновой кислот, аланина, серина и пролина. Самое большое содержание заменимых аминокислот наблюдается в кинзе - 95,71, в укропе - 91,68 и меньшее в петрушке -58,44 мг %. Содержание же аланина составляет 15,21; 12,86 и 8,41 мг % соответственно.

Таблица 2

Аминокислотный состав незаменимых аминокислот в проростках петрушки, _укропа и кинзы_

Амино- Содержание

кислоты Петрушка Укроп Кинза

1. Треонин 6,75±0,17 10,27±0,5 11,42±0,9

2. Глицин 6,84±0,18 10,51 ±0,59 11,31 ±0,27

3. Валин 7,35±0,16 12,96±3,87 14,59±4,1

4. Метионин 0,61±0,01 0,95±0,00 5,40±5,3

5. Изолейцин 6,41±0,53 9,08±2,36 7,29±0,72

6. Лейцин 11,56±0,12 17,05±7,3 17,09±2,55

7. Фенилаланин 7,61±0,83 10,18±2,6 11,25±0,03

8. Лизин 7,14±0,3 11,43±3,9 18,84±1,65

9. Гистидин 2,63±0,01 4,5±0,32 4,62±0,09

10. Аргинин 7,26±0,28 7,80±0,85 10,57±0,28

Сумма НАК 64,16±0,17 94,71±0,27 112,38±0,15

Р1 < 0,01 Р2 > 0,05 Рз < 0,01

Подчеркнем, что эти моноаминодикар-боновые кислоты играют важную роль в белковом обмене. Глутаминовая кислота и ее амид считаются первыми органически-

ми продуктами ассимиляции азота в растительном организме. У всех трех представителей (кинзы, укропа и петрушки) глутаминовая кислота более интенсивно используется для синтеза аминокислот, мочевины, а в клетках тканей - в процессах синтеза белков и пуриновых оснований.

Сравнение данных таблицы 2 по содержанию незаменимых аминокислот выявляет, что в среднем в кинзе их значение максимально и достигает 112,38 мг %. При этом повышено содержание лизина, лейцина, валина и треонина (18,84; 17,09; 14,59 и 11,42 мг %, соответственно).

Количество незаменимых аминокислот в укропе составляет 94,71 мг %, увеличивается содержание лейцина, валина, лизина (17,05; 12,96 и 11,43 мг %, соответственно).

Меньшее содержание незаменимых аминокислот отмечается в петрушке -64,16 мг %. При этом возросло количество лейцина, треонина, фенилаланина и валина (11,56; 6,75; 7,61 и 7,35 мг %, соответственно).

Сравнительное изучение незаменимых аминокислот (табл. 2) в проростках (4-недельного возраста) кинзы, укропа и петрушки показывает, что лимитирующими являются лизин, лейцин, валин и треонин.

Повышение их концентрации можно объяснить тем, что эти аминокислоты более интенсивно используются в синтезе белков (альбуминов) в анализируемый период, а также могут участвовать в образовании ацетил-СоА.

Таким образом, проведенные исследования позволили получить данные по количественной характеристике содержания аминокислот у представителей семейства зонтичных - кинзы, укропа и петрушки.

Литература

1. Мусаева З. Т., Гаджиева Г. М. Аминокислотный состав некоторых представителей семейства злаковых, произрастающих в Дагестане // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2015. № 1. С. 50-54. 2. Гаджиева Г. М. Аминокислотный состав пшеницы, произрастающей в Дагестане // Биоразнообразие использования природных ресурсов. Матер. докл. Всеросс. науч.-практ. конфер., посвящ. 50-летию каф. ботаники ДГПУ. Махачкала : АЛЕФ, 2013. С. 198199. 3. Измайлов С. Ф. Азотный обмен в растениях. М. : Наука. 1986. С. 60-90. 4. Кретович В. Л. Биохимия, растений. М. : Высшая школа, 1986. 503 с. 5. Купраш А. П. Аминокислоты в медицине. М. : Мир, 1980. С. 80. 6. Миркин Б. М., Наумова Л. Г., Мулдашев А. А. Высшие растения. М. : Логос, 2001. С. 121-122. 7. Шапкин А. С. Задачи по высшей математике, теории вероятностей, математической статистике, математическому программированию с решениями. М. : Дашков и К, 2006. 432 с. References

1. Musaeva Z. T., Gadzhieva G. M. Amino acid composition of some representatives of Gramineae family, growing in Dagestan // Proceedings of Dagestan State Pedagogical University. Natural and Exact Sciences. 2015. # 1. P. 50-54. 2. Gadzhieva G. M. Amino acid composition of wheat, which grows in Dagestan // Biodiversity of using the natural resources. Mater. of rep. of all-Russian scientific-practical conf., dedicated to the 50th anniversary of the Botany chair, DSPU. Makhachkala: ALEPH, 2013. P. 198-199. 3. Izmaylov S. F. Nitrogen metabolism

in plants. M. : Nauka. 1986. P. 60-90. 4. Kretovich V. L. The biochemistry of plants. M. : Vysshaya Shkola, 1986. 503 p. 5. Kuprash A. P. Amino acids in medicine. M. : Mir, 1980. P. 80. 6. Mirkin B. M., Naumova L. G., Muldashev A. A. Higher plants. M. : Logos, 2001. P. 121-122. 7. Shapkin A. S. Tasks on higher mathematics, probability theory, mathematical statistics, mathematical programming with solvings. M. : Dashkov and Co., 2006. 432 p.

Literatura

1. Musaeva Z. T., Gadzhieva G. M. Aminokislotnyj sostav nekotoryh predstavitelej semejstva zlakovyh, proizrasta-jushhih v Dagestane // Izvestija Dagestanskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Estestven-nye i tochnye nauki. 2015. № 1. S. 50-54. 2. Gadzhieva G. M. Aminokislotnyj sostav pshenicy, proizrastajush-hej v Dagestane // Bioraznoobrazie ispol'zovanija prirodnyh resursov. Matep. dokl. Vseross. nauch.-prakt. kon-fer., posvjashh. 50-letiju kaf. botaniki DGPU. Mahachkala : ALEF, 2013. S. 198-199. 3. Izmajlov S. F. Azotnyj obmen v rastenijah. M. : Nauka. 1986. S. 60-90. 4. Kretovich V. L. Biohimija, rastenij. M. : Vysshaja shkola, 1986. 503 s. 5. Kuprash A. P. Aminokisloty v medicine. M. : Mir, 1980. S. 80. 6. Mirkin B. M., Naumova L. G., Muldashev A. A. Vysshie rastenija. M. : Logos, 2001. S. 121-122. 7. Shapkin A. S. Zadachi po vysshej ma-tematike, teorii verojatnostej, matematicheskoj statistike, matematicheskomu programmirovaniju s reshenijami. M. : Dashkov i K, 2006. 432 s.

Статья поступила в редакцию 30.11.2015 г.

УДК 625. 776

РАСПРОСТРАНЕНИЕ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ НА ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ЗЕМЛЯХ РАВНИННОЙ ПОДЗОНЫ

ЮЖНОГО ДАГЕСТАНА

WEEDS SPREADING ON CULTIVATED LANDS OF SOUTHERN

DAGESTAN FLAT SUBZONE

© 2015 Гамидова Н. Х., Магомедов У. М., Тажудинова З. Ш., Омаров Ф. Б.

Дагестанский государственный педагогический университет

© 2015 Gamidova N. Kh., Magomedov U. М., Tazhudinova Z. Sh., Omarov F. B.

Dagestan State Pedagogical University

Резюме. В статье приводятся результаты исследований видового состава сорных растений на обрабатываемых землях равнинной подзоны Южного Дагестана. Результативная часть исследований представлена в виде таблицы с указанием латинских названий сорных видов, встречаемости в посевах-посадках исследуемой территории, а также типа происхождения.

Abstract. The article represents the results of studies of the species composition of weeds in cultivated lands of Southern Dagestan flat subzone. The productive part of the research is presented in the tabular form indicating the Latin names of weed species, occurrence in crops of the studied area, as well as the origin type.

Rezjume. V stat'e privodjatsja rezul'taty issledovanij vidovogo sostava sornyh rastenij na obrabatyvaemyh zemljah ravninnoj podzony Juzhnogo Dagestana. Rezul'tativnaja chast' issledovanij predstavlena v vide tablicy s ukazaniem latinskih nazvanij sornyh vidov, vstrechaemosti v posevah-posadkah issleduemoj territorii, a takzhe tipa proishozhdenija.

Ключевый слова: равнинная подзона, сорные растения, апофиты, антропохоры.

Keywords: flat subzone, weeds, apophytes, anthropochores.

Kljuchevyj slova: ravninnaja podzona, sornye rastenija, apofity, antropohory.