Глиалины пшеницы, особенности строения и свойств. Роль в питании человека

«У здорового человека после вышеописанного стенки кишечника снова спадаются, возвращая его в нормальное состояние, а пептиды просто выводятся до того, как иммунная система обратит на них внимание. У человека, чувствительного к клейковине, стенки кишечника остаются разомкнутыми всё время, пока поступает клейковина. Реакция организма на это состояние (целиакия или аллергия) зависит от того, насколько долго «ворота» остаются открытыми, от количества пептидов, попавших в пищеварительный тракт и от состояния иммунитета. В случае с целиакией, иммунная система становится настолько дезориентированной, что начинает атаковать стенки кишечника».
Эффект, производимый клейковиной и глиадином, зависит от индивидуальных особенностей организма.
Целиакия вызывается употреблением с пищей глютена, который со ...

Введение 3

Глава 1. Глиадин – общая характеристика 4
1.1. Особенности строения глиадинов 4
1.2.Выделение глиадинов 5
1.3. Химические свойства глиадинов 7

Глава 2. Роль глиадина в питании человека 9

Список использованных источников 11

Введение
Глютен - это высокомолекулярный белок, содержащийся в злаках, в основном в пшенице. Его растворимая в спирте фракция (глиадин) может быть разделена на подгруппы альфа, бета, гамма и дельта. При целиакии все эти богатые глутамином белки оказывают повреждающее действие на слизистую тонкой кишки. Прием во время ремиссии глютена или белкового гидролизата (с пептидами, в состав которых входит 8 и более аминокислот с концевым глутамином) вызывает стеаторею и типичные изменения слизистой.
Для объяснения повреждающего действия глютена предложены две теории - токсическая и иммунологическая. Возможно (хотя пока и не доказано), что в слизистой у больных нет какой-то пептидазы, при этом глютен и его богатые глутамином фрагменты плохо расщепляются на дипептиды и аминокислоты и в итоге нака пливаются в слизистой, оказывая на нее токсический эффект.
Глиадин, особенно альфа-глиадин, вызывает поражение органной культуры слизистой оболочки больных целиакией озникают ультраструктурные изменения, снижается активность дисахаридаз [4, С. 37].
Отдельные фракции глютена быстро вызывают преходящие изменения в слизистой и снижение активности дисахаридаз, полностью исчезающие через 72 ч, что подтверждает гипотезу о прямом токсическом действии.
Токсичны две основные последовательности из 4 аминокислот, содержащиеся в белках злаков, - Про-Сер-Гли-Гли и Гли-Гли-Гли-Про.
Возможно, глютен или его производные вызывают иммунный ответ в слизистой оболочке. Повреждение слизистой может начинаться и со взаимодействия Т-лимфоцитов с эпителием крипт. В пользу иммунологической теории говорят инфильтрация лимфоцитами собственной пластинки слизистой, эффективность глюкокортикоидов , наличие в сыворотке антител к глиадину и их усиленный синтез органной культурой слизистой оболочки, выработка ею цитокинов (например, фактора, угнетающего миграцию макрофагов ) при инкубации с глиадином. Непереносимость глютена (белок пшеницы и других злаков) характеризуется поносом и похуданием. Имеются сорта пшеницы, которые не вызывают патологических реакций. Они отличаются от других сортов заменой всего лишь одной или нескольких аминокислотных остатков в молекуле глютена.

1.2.Выделение глиадинов
При электрофорезе в кислой среде на крахмальном или полиакриламидном геле глиадины делятся по подвижности на a-, b-, g- и w-группы, каждая из которых включает несколько белков. Гордеины делятся на С и В группы. Причем малоподвижные белки группы В-это S-бедные проламины. Глютенины при обычных условиях электрофореза остаются на старте [1, С.12].
При двухмерном электрофорезе глиадинов выделено более 50 компонентов, причем разные сорта пшеницы существенно различаются по составу белков, относящихся к проламинам.
Установлена четкая взаимосвязь между составом электрофоретических компонентов проламинов. Самое высокое содержание проламинов (без глютенинов) в суммарном белке пшеницы и ячменя (40-50% по массе), самое низкое (10-15%) - у овса [8, С. 91].
Проламины играютисключительно важную роль при хлебопечении и производстве макаронных изделий. Предпринимаются попытки с помощью генетической инженерии модифицировать гены, кодирующие проламины, с целью повышения в них содержания основных аминокислот (лизина), поскольку. бедность белков злаков этими аминокислотами сильно снижает их биологическую ценность [2, С.320].
На сегодняшний день практически не исследована денатурация глиадина, происходящая под действием ионизирующих излучений. При облучении зерна пшеницы высокой влажности (25-26%) дозами гамма-лучей свыше 2-3 миллионов рентген происходит заметное снижение содержания в нем спирторастворимого азота, т.е. растворимость глиадина падает.
Рис.1. Блоки компонентов глиадина у сорта Мироновская 808. В центре – электрофоретический спектр сорта Мироновская 808, справа и слева от него схемы блоков компонентов глиадина, контролируемые шестью разными глиадинкодирующими локусами. Формула глиадина для сорта Мироновская 808 - Gli-A1f. Gli-B1-b. Gli-D1g. Gli-A2n. Gli-B2m. Gli-D2e. или f.b.g.n.m.e.
При этом в молекуле глиадина происходят определенные изменения, поскольку об этом можно судить на основании спектрофотометрической характеристики спиртоворимого белка, выделенного из облученного зерна. Под влиянием гамма-лучей интенсивность поглощения света глиадином меняется как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области спектра [15, С. 55].
О структурных изменениях в молекуле облученного глиадина свидетельствует также резкое снижение его способности расщепляться папаином. Наконец, по некоторым данным, глиадин, выделенный из зерна, облученного при высоком содержании влаги (26%) гамма-лучами в дозе 20 миллионов рентген, не содержит в своем составе глютаминовой кислоты со свободной аминной группой, наличие которой характерно для глиадина нормального зерна. Все это указывает на существенное изменение структуры глиадина под влиянием гамма-лучей, хотя природа этих изменений остается пока совершенно неисследованной.
1.3. Химические свойства глиадинов
По своим химическим свойствам глиадины являются вторичными алифатическими аминами. Образует соли с минеральными кислотами, легко алкилируется и ацилируется по атому азота, образует комплексные соединения с переходными металлами (Cu, Ni) [12, С.8]:
Нитрозируется азотистой кислотой с образованием N-нитрозопиперидина, при действии гипохлоритов в щелочной среде образует соответствующий N-хлорамин C5H10NCl:
При кипячении глиадинов с концентрированной йодоводородной кислотой происходит восстановительное раскрытие цикла с образованием пентана:
C6H12NH + 4HI = C6H12 + NH3 + 2I2
При исчерпывающем метилировании и расщеплении по Гофману образует пента-1,3-диен [9, С. 77]:
Глиадины, амфотерны и образуют соли как с кислотами, так и с основаниями:
H3N+–R–COO– + H+ + Cl–NH3 + –R–COOH + Сl–;
H3N+–R–COO– + Na+ + OH–NH2–R–COO– + Na+ + H2O.
Глава 2. Роль глиадина в питании человека
Без сомнения, пшеничная клейковина вызывает всё большую озабоченность, оказывая влияние на здоровье, и как следствие – на предпочтения в питании.
Клейковина – белок, состоящий из глиадина и глютенина. Эти вещества встречаются как в пшенице, так и в других зерновых, вроде ячменя, ржи и подобных. Клейковина придаёт некоторым блюдам особую вязкую консистенцию. Клейковина, к тому же, придаёт форму тесту [3, С.436].
Вся сложность состоит в том, как она усваивается. Директор центра по изучению целиакии Алессио Фазано утверждает, что никто не в состоянии её нормально переварить [7, С.92].
«У нас просто нет подходящих энзимов для её расщепления» — сказал он в интервью изданию TenderFoodie. «Всё зависит от того, сомкнутся ли стенки кишечника после проглатывания и как отреагирует на неё иммунная система». Его беспокоит то обстоятельство, что клейковина, которой изобилуют злаки, вызывает аутоиммунные заболевания.
Говоря детальнее, глиадин и глютенин действуют как антинутриенты (компоненты пищи, наносящие вред организму; прим. mixednews.ru), вызывающие иммунную реакцию. В отличие от фруктов, которые природой предназначены для того, чтобы их есть, у зерновых есть способ дать отпор.
Злаки провоцируют иммунную реакцию, что приводит к повышению проницаемости кишечника. Это приводит к системным воспалительным процессам и развивается в различные аутоиммунные заболевания – целиакию, ревматоидный артрит, синдром раздражённого кишечника и подобные.
Вильям Дэвис полагает, что после еды глиадин превращается в вещество, сходное по действию с морфином, что побуждает есть ещё больше продуктов из пшеницы; соответственно, по его утверждению, пшеница вызывает зависимость [5, С.58].
Глиадин, еще называемый учёными «токсичной фракцией клейковины» так же влияет на проницаемость стенок кишечника. В случае если развивается побочная реакция, стоит винить глиадин – взаимодействуя с клетками тканей, он провоцирует возникновение протечек в тонкий кишечник.
Фазано объясняет: «Глиадин – странный белок, энзимы нашего организма не способны расщеплять его до аминокислот (глутамин и пролин) — достаточно мелких составляющих, чтобы их переварить. Энзимы нашего организма могут расщеплять его лишь до пептидов (цепочки аминокислот; прим. mixednews.ru). Пептиды слишком велики, чтобы полноценно усваиваться тонким кишечником. Стенкам кишечника приходится раздвигаться подобно воротам, пропуская длинные пептиды. А иммунная система воспринимает пептиды как чужеродные тела и начинает их атаковать» [7, С.92].
«У здорового человека после вышеописанного стенки кишечника снова спадаются, возвращая его в нормальное состояние, а пептиды просто выводятся до того, как иммунная система обратит на них внимание. У человека, чувствительного к клейковине, стенки кишечника остаются разомкнутыми всё время, пока поступает клейковина. Реакция организма на это состояние (целиакия или аллергия) зависит от того, насколько долго «ворота» остаются открытыми, от количества пептидов, попавших в пищеварительный тракт и от состояния иммунитета. В случае с целиакией, иммунная система становится настолько дезориентированной, что начинает атаковать стенки кишечника».
Эффект, производимый клейковиной и глиадином, зависит от индивидуальных особенностей организма.
Целиакия вызывается употреблением с пищей глютена, который содержится в пшенице, ячмене и ржи. Белок глютена богат глютамин и пролин и плохо усваивается в верхних отделах пищеварительного тракта человека.
Под термином «глютен» подразумевают весь протеиновый комплекс пшеницы; глиадин - это растворимая в спирте фракция глютена, которая содержит основную массу токсичных компонентов.