Влияние физико-химических способов воздействия на инактивацию антипитательных веществ, содержащихся в зернах сои тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.02.02, кандидат сельскохозяйственных наук Пустовой, Евгений Анатольевич

• Пустовой, Евгений Анатольевич
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Пустовой, Евгений Анатольевич

Введение.

1. Обзор литературы.

2. Цели и задачи исследования.

3. Собственные исследования. 47 3.1. Условия и методы проведения исследований.

Условия и методика проведения научно-хозяйственного опыта.

Зч2. Инактивация антипитательных веществ в зерне сои с ^ использованием физико - химических методов.

3.2.1. Исследование изменения активности уреазы при сухой тепловой ^ обработке сои.

3.2.2. Исследование изменения активности уреазы при влажной ^ тепловой обработке сои.

3.2.3. Исследование инактивация антипитательных веществ сои ^ при обработке микроволновым излучением.

3.2.4. Исследование инактивация антипитательных веществ сои при обработке источником инфракрасного излучения.

3.2.5. Исследование инактивация антипитательных веществ сои при тепловой обработке в присутствии химических денатурирующих агентов.

3.2.5.1. Обработка раствором этанола.

3.2.5.2. Обработка раствором уксусной кислоты.

3.2.5.3. Обработка раствором аммиака.

3.2.5.4. Обработка раствором соляной кислоты.

3.3. Анализ результатов серии экспериментов.

3.4. Влияние скармливания балансирующей белковой кормовой добавки на продуктивность л актирующих коров.

3.5. Экономическая эффективность использования в рационах лактирующих коров белковой кормовой добавки производственная проверка результатов исследовании в совхозе "Волковский".

4. Технология приготовления белковой кормовой добавки на основе некондиционного соевого зерна.

5. Обсуждение результатов исследований. 88 Выводы. 91 Предложения производству. 92 Список литературы. 93 Приложения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние физико-химических способов воздействия на инактивацию антипитательных веществ, содержащихся в зернах сои»

Во всем мире, проблема обеспечения полноценным белком, как человека так и животных, приобретает все большее значение. Это объясняется многими факторами, важнейшим из которых является повышение численности населения.

Продукты животного происхождения по своей природе не могут удовлетворить полностью потребности человечества вследствие больших затрат на производство единицы продукции, а также длительности производственного цикла, проходящего от начала зарождения живого организма до получения кондиционной продукции. В свете данной проблемы удешевление рациона животных и улучшение полноценности их питания является первоочередной задачей. Многие растительные ресурсы не могут полностью удовлетворить все потребности животных в белке. Не решает этой проблемы вследствие плохого качества белка, использование на корм животным отходов некоторых производств. К таким отходам относится: листва, внутренности рыб, перо птиц, шерсть и так далее.

Одним из возможных выходов из создавшегося положения можно считать использование соевого зерна.

По своему составу соя содержит до 50 % белка и является единственным растительным продуктом, обладающим повышенным содержанием незаменимых аминокислот. По своим питательным свойствам она превосходит все известные растительные корма. Соевое зерно несколько обеднено целлюлозой, крахмалом и безазотистыми экстрактивными веществами, но это с избытком компенсируется повышенным содержанием жира и полноценного белка. Белок сои отличается повышенным содержанием лизина до 5,3 % и триптофана до 1%. Эти аминокислоты относятся к разряду незаменимых и могут поступать в достаточном количестве для организма только с животными продуктами.

Это условие позволяет сопоставить по питательной ценности белка сою и морепродукты, особенно богатые лизином.

Наибольшую ценность имеет то обстоятельство, что соевые продукты хорошо усваиваются организмом, и повышают усвоение белков из других кормов. Особенно остро эта проблема стоит на Дальнем Востоке, где около 70 % полноценных кормов ввозится из-за пределов региона. В то время как посевные площади в основном используются для посевов сои.

Однако, к использованию соевого зерна в кормлении сельскохозяйственных животных необходимо относиться осторожно. Высокое содержание в нем антипитательных веществ, до 6 %, делает его использование без предварительной обработки опасным для здоровья животных. При скармливании необработанного соевого зерна у животных развивается гипертрофия поджелудочной железы, кожные заболевания, наблюдается отставание в развитии, что снижает экономический эффект от применения соевого зерна.

Прошедшая инактивацию соя представляет ценный пищевой продукт как для человека, так и для животного, и может использоваться для приготовления различного рода продуктов питания, кормовых добавок и премиксов.

Процесс инактивации представляет собой тепловую или баротермическую обработку сои, . приводящую к разрушению антипитательных веществ. Однако, современные промышленные технологии, включающие тепловую обработку сои, используют настолько большую температуру инактивации, что кроме антипитательных веществ разрушаются так оке и термолабильные питательные вещества. Прежде всего к ним относятся витамины группы В, которыми богата соя, и витамин С. Так/же тепловая обработка снижает переваримость соевого зерна.

В условиях Амурской области, где существует большой недостаток витаминов, протеина, и других элементов полноценного рациона, столь значительное разрушение питательных веществ недопустимо.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Амурская область по площади пахотных земель,отведенных под посевы сои;занимает по России первое место, а средняя урожайность достигает 0,60,8 т/га. Это обстоятельство, должно стимулировать местных производителей продукции животноводства к использованию сои как основы рациона при выращивании, продуктивном использовании ^особенно., при откорме сельскохозяйственных животных (33).

Для решения задач по производству высококачественных продуктов переработки сои, постановлением правительства РФ от 22 февраля 1993 года и федеральной президентской целевой программой экономического и социального развития Дальнего Востока и Забайкалья на 1996 - 2005 гг., принята программа "Развитие в 1997 - 2005 гг. на Дальнем Востоке индустрии производства и комплексной переработки сои" (20).

Питательная ценность сои. Зерно сои обладает уникальным химическим составом ценных, с точки зрения питания сельскохозяйственных животных, питательных веществ. Соя богата фосфатидами, в том числе и лецитином 2-3,5%, а также является одним из основных источников полноценных растительных белков. По содержанию протеина зеленая соевая масса и сено не уступает клеверному. Благодаря высокому содержанию протеина, минеральных-солей и каротина она используется для подкормки скота и приготовления белково-витаминной травяной муки.

Питательная ценность 1 кг зерна сои натуральной влажности достигает рекордных показателей и доходит до 1,4 кормовые единицы, а обменная энергия до 1,42 МДж.

В зерне сои содержится: сырого протеина 31-50% (31), переваримого протеина 27,6%, сырого жира 13,3-19% (32), сырой клетчатки 7,0%, безазотистых экстрактивных веществ 25,9-30%, сахара 3,9%, витаминов 0,035% (23, 34). В мировой коллекции существуют сорта с содержанием 55% белка (47).

Белок-основной строительный материал организма животных. Белок зерна сои располагает уникальным аминокислотным составом, так как обладает повышенным содержанием незаменимых аминокислот - лизина и триптофана. В/следствие этого, добавки на основе сои вводятся в корма для обеспечения сельскохозяйственных животных полноценным, сбалансированным по аминокислотному составу белком. Усредненный аминокислотный состав белка соевого зерна: аланин 4,6-5,2 % ; аргинин 10,3-11,3 % ;аспаргиновая кислота 4,7-6,2 % ; валин 4,3-8,0 % ; гистидин

1.8-3,5 % ; гликокол 3,8-4,3 % ; глютаминовая кислота 14,8-18,1 % ; изолейцин + изолейцин 13,6-14,4 % ; лизин 2,1-6,4 % ; метионин 0,46-1,7 % ; пролин 4,0 % ; серин 3,8-4,4 % ; тирозин 4,0 % ; треонин 3,6-4,5 % ; триптофан 0,36-1,8 % ; фениланин 4,5-6,2 % ; цистин 0,47-1,2 (42, 47).

Некоторые сорта сои обладают повышенным содержанием растительных жиров, доходящих порой до 20,5-21,5 %. В них содержится порядка 95% глицеридов жирных кислот, из которых 80-90% составляют ненасыщенные и 6-10% насыщенные. Из них. глицериды линоленовой кислоты составляют 42,8-64%, олеиновой 15-36%), пальминовой 2,4-14%, линоленовой 2-14%, стеариновой 2-1,5% (47).

Содержание углеводов составляет 22-35% от сухой массы зерна. В том числе: моно-Сахаров 0,07-2,2%, сахарозы 3,31-13,5%, раффинозы 1,13%, стахиозы 3,25%, пентазана 3,8-5,45%, галактана 4,6%, арабана 3,8%, клетчатки 3,0-7,0%, гемицелюлозы 1,3-6,5%, декстрина и крахмала 3,1-8,97%о (21,47).

Соя содержит значительное количество каротина-1,2-2 мг/кг, тиамина

3.9-17,5 мг/кг, рибофлавина 2,1-3 мг/кг, пантотеновой кислоты 15 мг/кг, холина 2500 мг/кг, никотинамида 21,1-25 мг/кг, пиридоксина 4,8 мг/кг, токоферола 4,05-4,15 мг/кг, аскорбиновой кислоты 20-100 мг/кг (21, 47).

Содержание минеральных элементов в зерне сои: калий 1,7-2,5% от массы, кальций 0,21-0,96 мг/кг, фосфор н 0,44-1,09 мг/кг, магний 0-0,56 мг/кг, натрий 0,005-0,62 мг/кг, сера 0,48 мг/кг, железо 95-240 мг/кг (40, 47).

Факторы, оказывающие влияние на снижение питательной ценности зерна сои. Среди антипитательных факторов присутствующих изначально в соевом зерне выделяют несколько элементов (53):

1. Соединения, подавляющие переваривание или дальнейшее усвоение и использование протеинов в организме. К ним относят: а) ингибиторы протеаз; б) лектины (гемагглютинины); в) сапонины; г) полифенольные соединения

1. Соединения, уменьшающие растворимость или изменяющие использование минеральных элементов: а) фитиновая кислота; б) щавелевая кислота.

2. Соединения, инактивирующие определенные витамины или увеличивающие потребность в них: а) антивитамин А; б) антивитамин Б; в) антивитамин Е; г) антивитамин В12.

3. Соединения, обладающие обще ядовитым действием - цианогены (глюкозиды).

4. Зерно сои может обладать и антипитательными факторами, приобретенными им в процессе переработки сои до конечного продукта: а) деструкция питательных веществ; (33, 35) б) загрязненность канцерогенными веществами (14).

Ингибиторы протеаз. То, что не подвергшаяся температурной обработке соя при скармливании её крысам обуславливает снижение роста и оплаты корма, впервые доказано в 1917 году (120). Было замечено, что нагрев сои снимает этот эффект, одновременно увеличивая её питательную ценность, так как происходит процесс разрушения белка-ингибитора трипсина рис. 1.1 (45).

В ^последствии, подобные вещества были обнаружены и в других бобовых культурах, а также в листьях и клубнях картофеля и в эндосперме злаковых. Вещества, ответственные за подавление протеолитичской активности определенных ферментов, были названы ингибиторами протеаз. Биологические функции ингибиторов протеаз в зерне сои, проявляются как функции веществ; защищающих семена сои от разрушения при воздействии биологических факторов. Это подтверждается локализацией ингибиторов

Рис. 1.1. Структурная схема белка - ингибитора трипсина из бобов сои (45). трипсина именно в оболочке семян сои. Кроме того, повышенное содержание ингибиторов протеаз улучшает сохранность зерна сои при хранении, то есть они являются консервирующим агентом в процессе кормоприготовления (20).

Роль ингибиторов протеаз в кормлении животных. Большинство данных было получено при скармливании крысам зерна сои без предварительной тепловой обработки. Автором показано, что эффект подавления роста вызывается снижением скорости отщепления от молекул протеина, преимущественно метионина, а не других незаменимых аминокислот, под воздействием протеолитических ферментов в присутствие ингибиторов трипсина (113). В следствие этого всасывание, особенно метионина, замедляется.

У цыплят, по сравнению с крысами снижается использование азота (117, 118). Было обнаружено, что в отличие от крыс, у цыплят ингибиторы трипсина из соевых бобов замедляют ферментативное расщепление всех аминокислот в одинаковой степени, а не только метионина (68).

Так/же замечено (64), и в последующем подтверждено многими авторами, что у цыплят при скармливании необработанной сои развивается гипертрофия поджелудочной железы. Гипертрофия поджелудочной железы, в аналогичных условиях, не развивается у крупного рогатого скота, свиней и собак.

Ростдепрессивная активность ингибиторов трипсина объясняется избыточной эндогенной потерей незаменимых аминокислот в результате повышенной секреции поджелудочной железы, призванной компенсировать влияние ингибиторов трипсина (111). Этот факт подтверждается тем, что сбалансированная по аминокислотному составу добавка в рациону эффективно противодействует снижению темпов роста.

При скармливании крысам рационов с добавкой соевого протеина, не подвергавшегося тепловой обработке, но хроматографически очищенного от ингибитора трипсина, (96) было показано, что на счет этого ингибитора можно отнести только 40% гипертрофического влияния сои на поджелудочную железу. Остальные 60% реакции, выраженной в снижении роста и гипертрофии поджелудочной железы, были обусловлены устойчивостью нативного белка сои к воздействию пищеварительных ферментов.

Механизм воздействия ингибиторов протеиназ на животных. В 1969 году было высказано предположение о том, что у крыс, ингибиторы трипсина сои способствуют образованию и выделению кишечной стенкой, гормонального панкреомизин-подобного соединения, стимулирующего внешнюю секрецию фермента поджелудочной железой (99). Это подтвердилось при инъекции крысам панкреозимина (ПЗ) или холецистохинин - панкреозимина (ХЦК-ПЗ), которые вызывали увеличение поджелудочной железы и секреции железой фермента. Данные изменения, происходящие в желудочно-кишечном тракте, были экспериментально проверены (131). Таким образом секреция ферментов поджелудочной железой, регулируется при помощи механизма отрицательной обратной связи, в результате которой выделение трипсина и химотрипсина из стенки кишечника подавляет секрецию панкреатических ферментов. Ингибиторы трипсина, воздействуя на трипсин и химотрипсин в тонком кишечнике, разрывают этот механизм и вызывают выделение ферментов поджелудочной железой.

Низкая чувствительность молодняка крупного рогатого скота (82) и овец (95, 142) к ингибиторам трипсина, а также любое увеличение поджелудочной железы могут обусловливаться прямой зависимостью между размерами поджелудочной железы и чувствительностью её реакции. Если поджелудочная железа у животного превышает 0,3% массы тела, то она гипертрофирует, если же она меньше, никакой гипертрофической реакции не происходит (97).

Существует прямая зависимость, между уровнем ингибиторов трипсина в рационе, размерами поджелудочной железы и оплатой корма у цыплят (65).

В трех недельном возрасте средняя масса поджелудочной железы у цыплят, получающих необработанную сою, была на 80% больше, чем в контроле. Содержание 45 мг ингибиторов трипсина в 100 г рациона замедляло рост, вызывало незначительное увеличение поджелудочной железы и существенно снижало оплату корма (53).

Несушки легче переносят сырую не экстрагированную сою в рационе, чем цыплята. При увеличении в рационе сырой сои до 15%, не отмечалось существенного снижения яйценоскости, хотя размер яйца уменьшается и прогрессивно увеличивается масса поджелудочной железы. Соя, подвергнутая тепловой обработке, увеличивала яйценоскость и размер яйца по сравнению с необработанной соей (53).

Соя, подвергнутая тепловой обработке, существенно увеличивает суточный прирост живой массьг молодняка свиней и улучшает оплату корма по сравнению с сырой соей. Хотя кормление сырой соей, у свиней не вызывало стимулирующего влияния на рост массы поджелудочной железы (53).

Жвачные животные способны использовать сырую сою без всякого вреда для себя, однако в ответ на скармливание обработанной сои наблюдается большая прибавка удоя и увеличение интенсивности роста.

Низкую пищевую ценность соевых бобов, в отношении содержания в них белка, одно время приписывали содержанию в них ингибитора трипсина. Последующие исследования подвергли серьезному сомнению истинность этого утверждения; в настоящее время полагают, что относительно низкая пищевая ценность соевых бобов связана с малым содержанием в них метионина (57). Возможно, однако, что наличие соевого ингибитора увеличивает недостаток метионина вследствие уменьшения его количества, высвобождаемого в процессе переваривания (58). Соевые ингибиторы трипсина замедляют превращение протромбина в тромбин, и таким образом участвует в регулировании свертывания крови (80, 85, 112).

Содержание ингибиторов трипсина в различных сортах сои может колебаться в очень широких пределах от 11,2 до 38 г/кг (35).

Уреаза (карбамид-аминогидролаза)- широко распространенный в природе фермент. В небольшом количестве содержится в зерновых, вырабатывается примерно 200 видами бактерий, в организме животных синтезируется кишечной микрофлорой. Уреаза крайне активно катализирует гидролитическое расщепление молекулы мочевины с образованием двух молекул аммиака и одной молекулы углекислого газа: (ЫН2)2СО + Н20 2ЫЫ; + С02.

Данная химическая реакция играет важную сельскохозяйственную роль в обеспечении жвачных животных небелковым азотом (7).

Однако, высокая концентрация карбамид-аминогидролазы в зерне сои при кормлении жвачных животных небелковым азотом, может вызывать симптомы отравления. Вследствие каталитического выделения ферментом больших количеств аммиака, в течение небольшого времени азот аммиака не успевает утилизироваться микрофлорой преджелудков. и, всасываясь непосредственно в кровь, способен вызывать тяжелейшие отравления.

Гемагглютинины (лектины) - группа антипитательных веществ содержащихся в зерне сои, впервые обнаружена и описана на примере рицина - вытяжки из бобов клещевины в 1889 г. (137). Выделенная токсичная фракция способна вызывать агглютинацию человеческих эритроцитов. Позднее из семян культурных бобовых растений, а так/же из других растительных и животных тканей? были выделены сходные активные экстракты, которые так^же вызывают агглютинацию эритроцитов, хотя их активность зависит от особенностей эритроцитов животных различных видов.

Лектины отрицательно воздействуют на организм животного тем, что нарушают функцию всасывания слизистой кишечника, повышают ее проницаемость для бактериальных токсинов и продуктов гниения, вызывают задержку роста у животных. Микрофлора пищеварительного тракта способна превращать лектины в определенные токсины (69).

Не у всех видов животных лектины вызывают одинаковый токсический эффект, так при инъекции лектинов полученных из семян сои, отъемыши морской свинки гибнут, а отъемыши крысы нет. В желудке пепсин быстро инактивирует лектины. Однако, известны лектины устойчивые к деятельности этого фермента (53).

Удаление лектинов из необработанной соевой муки, мало влияет на использование протеина, в сравнении с не экстрагированной соевой мукой

138). Влияние лектинов на гипертрофию поджелудочной железы, в настоящее время, ещё мало изучено.

Механизм действия лектинов описан (93) и состоит в прикреплении их к клеткам, выстилающим стенки -'кишечника, и оказывают неспецифическое влияние на процессы переваривания питательных веществ, в частности протеина.

Содержание лектинов в соевом белке составляет от 2 до 10%, а активность колеблется от 18 до 74 ГАЕ/мг муки.

Сапонины (гликозиды). В необработанном соевом зерне содержатся гликозидь^характеризующиеся тремя важными признаками: горьким вкусом, способностью к пенообразованию в водных растворах и лизисом при действии на эритроциты. Присутствие в сои гликозида генистина вызывает гипертрофию поджелудочной железы, а также -способствует развитию рахита (35, 53).

Главный биологический эффект сапонинов характеризуется взаимодействием с компонентами клеточных мембран. Так, лизис под действием сапонинов является результатом их взаимодействия с холестерином мембран эритроцитов.

Влияние сапонинов на животных. Домашняя птица более чувствительна к сапонинам, чем свиньи (63).

Содержание в рационе 0,3% сапогенинов вызывает у птицы значительную депрессию роста, а этот же уровень в рационе свиней не оказывает на процесс откорма никакого влияния.

Однако, роль сапонинов как антипитательного фактора сои невелика (31). Основной причиной депрессии роста является низкая поедаемость кормов, в которых содержится повышенная концентрация сапонинов. Она объясняется горьким вкусом сапонинов (123, 140).

У жвачных животных сапонины разрушаются в рубце и депрессию роста не вызывают. Сапонины образуют комплексы с холестерином и тем понижают его уровень в крови. Кормовой холестерин снижает депрессию роста, вызываемую сапонинами (53).

Гликозиды - сапонины в соевой муке составляют от 0,5 до 2,2% от ее массы.

Полифенольные соединения. Полифенолы, содержащиеся в зерне сои, гидролизуются ферментами, при этом образуется остаток сахара и полифенолкарбоксиловая кислота, которая может конденсироваться, образуя полимерные флавоиды (конденсированные танины).

Скармливание крысам и цыплятам рационов, содержащих 5% танинов^ вызывает депрессию роста (76). Причина этого состоит в том, что танины препятствуют гидролизу, осуществляемую трипсином и а - амилазой, связывая эти ферменты или образуя с белками корма нерасщепляемые комплексы. Данный эффект снимают соединения5 являющиеся донорами метальных групп, например,метионин и холин (136).

Полифенольные соединения содержатся в зерне сои в незначительных количествах.

Фитиновая кислота и её соли. Известно, что фосфор находится в растениях в форме фитиновой кислоты. Соли фитиновой кислоты - это комплексы содержащие ионы двух и трех валентных металлов, таких как кальций, магний, железо и медь, цинк9 названные хелатами. Хелаты малорастворимы даже при рН 3-4 и не могут беспрепятственно всасываться из пищеварительного тракта. Однако, как фитиновая кислота, так и фитаты металлов разрушаются фитазой, которая также содержится в тканях растений. Цыплята и свиньи плохо используют фосфор фитиновой кислоты, содержание которого в рационе снижает всасывание кальция и фосфора. Высокий уровень витамина Б может улучшать усвоение фосфора фитата. У крупного рогатого скота и у овец фитиновая кислота гидролизуется Рубцовыми микроорганизмами и не вызывает осложнений (53).

Фитиновая кислота в больших количествах снижает всасывание железа, магния, кальция и цинка у моногастричных животных до 35% за счет образования хелатов (108).

Содержание фитатного фосфора в зерне сои составляет около 5,8 г/кг

46).

Щавелевая кислота. Щавелевая кислота обнаружена в связанном и свободном состоянии а составе растительных тканей. Антипитательный эффект оксалатов заключается в основном в образовании комплексов с кальцием. Однако щавелевая кислота в зерне сои содержится в незначительных количествах (53).

Антивитамин А. Сырая соя содержит фермент липоксигеназу, которая катализирует окисление цис, цис-1,4-пентадиеновых групп и поэтому окисляет и тем разрушает каротин. Содержание 30% молотой сои в рационе телят молочных пород резко снижает уровень витамина А и каротина в плазме крови (43).

Антивитамин D. Белок, выделенный из необработанной сои, может вызывать рахит у индеек, цыплят и свиней (61). Этот эффект может быть частично снижен 8-10 кратным увеличением витамина в рационе. Хотя известно, что этот белок может связываться с металлами, добавка кальция и фосфора не устраняет оказываемого им влияния (48).

Антивитамин Е. Из зерна сои выделена а-токоферолоксидаза (115).

Добавление этого вещества к корму вызывает мышечную дистрофию у ягнят и цыплят (88, 89). Это заболевание может быть полностью устранено добавкой витамина Е в рацион.

Антивитамин В12. Сырая соя содержит термолабильное соединение, увеличивающее потребность крыс в витамине Bi2, однако, это вещество не было выделено и идентифицировано (141).

Цианогены. Цианиды в следовых количествах широко распространены в растительном мире в форме глюкозидов, в незначительных количествах обнаружены они и в соевом зерне. В неповрежденной ткани растений глкжозиды нетоксичны, однако при повреждении или гниении растений вступает во взаимодействие гидролитический освобождающий НСТЧ, при этом образуется глюкоза или альдегиды, или кетоны. Эта реакция может происходить в рубце под воздействием микрофлоры. Цианогены абсорбируются кровью, из которой они частично выделяются через легкие, а в основном обезвреживаются в печени посредством преобразования в тиоционат. Избыток ионов цианида может легко вызвать аноксию центральной нервной системы, вызывая падеж животных в течение нескольких секунд. Жвачные менее устойчивы к отравлению цианогенами, чем лошади и свиньи, у которых цитохромоксидаза, осуществляющая высвобождение НСЫ, разрушается соляной кислотой в желудке (53).

Деструкция питательных веществ. В процессе переработки зачастую используют высокотемпературные режимы обработки, при этом разрушается множество термолабильных веществ. При нагревании сои до 150°С разрушается бо'льшая часть незаменимой аминокислоты - лизина. Нагревание соевой мезги до 105 °С приводит к потере 5 % лизина до 115 °С к потере 25 % лизина (35). Сухая тепловая обработка снижает содержание в соевом белке не только лизина; но и гистидина, аргинина, треонина и фениланина от 1,1 до 13 %. В значительной степени (на 11,5 - 13,2 %) разрушается аспаргиновая кислота.

Особенно чувствительны термолабильные соединения к сухому теплу вследствие невозможности точного контроля температуры нагреваемого зерна, а также ускорения окислительных процессов активизируемых высокой температурой и кислородом воздуха. Кроме аминокислот в зерне сои содержится термолабильные витамины группы В и витамин С. Температурная обработка, разрушающая ингибиторы трипсина, разрушает примерно 90 % витаминов, содержащихся в сое. Нагрев до температуры немного выше температуры инактивации антипитательных веществ, приводит к пиролизу соевого зерна с полной потерей им питательных качеств.

Канцерогенные вещества. При неблагоприятных условиях сгорания топлива, в процессе сушки, зерно может загрязняться вредными веществами, в частности бензпиреном. Бензпирен является одним из канцерогенных углеводородов. Он обладает сильной канцерогенной активностью, весьма устойчив к окислению кислородом воздуха, воздействию воды и разложению микроорганизмами. Бензпирен наиболее распространен среди соединений данного класса, в связи с чем является общепризнанным критерием канцерогенности.

Содержание канцерогена в зерне после его сушки составляет примерно 1,3 мкг/кг (14).

Химические и физические свойства антипитательных веществ.

Химические и физические свойства дают нам возможность предположить возможные методы инактивации антипитательных веществ, то есть перевода их в неактивную форму. Рассмотрим свойства каждой группы веществ в отдельности.

Ингибиторы цротеаз. Протеиназные ингибиторы представлены гремя группами, каждая из которых является смесью белков - ингибиторов Куница и Боумана-Бирка. Эти ингибиторы значительно различаются по молекулярному весу.

Первый из них ингибитор Куница имеет молекулярную массу 6000 (измеренную по осмотическому давлению). Изоэлектрическая точка белка соответствует рН 8,7 (104, 106). Для ингибирования 1 мг трипсина необходимо 0,48 мг ингибитора (53, 106).

Второй ингибитор Куница имеет молекулярную массу 9000 (измеренную по осмотическому давлению) (84), для ингибирования 1 мг трипсина необходимо 0,27 мг ингибитора (53, 83).

Третий ингибитор Боумана-Бирка имеет молекулярную массу 24000 (измеренную по осмотическому давлению) (101, 102, 103). Изоэлектрическая точка белка соответствует рН 4,5 (119). Для ингибирования 1 мг трипсина необходимо, по разным литературным данным, от 0,8 до 1 мг ингибитора

72, 78, 106). N-концевой остаток соевого ингибитора является остатком аспаргиновой кислоты; С-концевой аминокислотой соевого ингибитора является единичный остаток лейцина. При этерификации ингибитора его активность исчезает, ацетилирование же аминогрупп мало сказывается на его ингибиторной активности, (79). Отсюда следует, что в реакции соединения ингибитора с ферментом принимают участие карбоксильные группы.

Ингибиторы Куница имеют меньшее число дисульфидных связей и специфичны только к трипсину, тогда как ингибитор Боумана-Бирка содержит больше этих связей и ингибирует и трипсин и химотрипсин (4). Ингибитор трипсина из соевых бобов - белок относится к антипараллельным (3 - белкам III класса.

Механизм ингибирования заключается в специфическом присоединении белка - ингибитора к активному центру белка - фермента. При этом активный центр изолируется от ферментируемой среды и таким образом ингибируется. Это соединение происходит с участием ионных групп. Блокирование фермента ингибитором является следствием соответствия их молекулярных структур.

Уреаза (карбамид-амидогидролаза; КФ З.5.1.5.). Фермент, относящийся к классу гидролаз. Молекулярный вес от 400000 до 480000 г/моль. Уреаза специфично катализирует гидролитическое расщепление карбамида/

CO(NH2)2 + н20 -> С02 + 2NH3.

Уреаза впервые была получена в кристаллическом виде из бобов канавалии (Canavalia ensiformis) Самнером, в 1926 году (J.B. Sumner). Фермент растворим в 32% водном растворе ацетона и дает нитропруссидную реакцию, что служит доказательством наличия в ней сульфгидрильных групп. Всего в ферменте было обнаружено присутствие 23 сульфгидрильных групп

7).

Изоэлектрическая точка уреазы (pi) находится при рН 5.0-5.1. На ферментативную активность уреазы, и, как следствие, на сродство фермента с субстратом, в большой степени оказывает влияние величина рН среды. Оптимальная каталитическая активность фермента наблюдается при рН 6.47.5 и зависит от концентрации и природы буферного раствора.

Уреаза легко инактивируется под влиянием ионов тяжелых металлов: серебра, ртути, меди, кадмия, свинца. Ингибиторами уреазы являются также соли фтора, галоиды, бораты, хиноны, формальдегид, перекись водорода. В присутствии небольшого количества йода или азотнокислого серебра уреаза осаждается и инактивируется, однако при добавлении сероводорода активность уреазы в обоих случаях восстанавливается. Уреаза быстро расщепляется под действием пепсина, папаина, а также сероводорода. Установлено, что с молекулой фермента связаны два атома никеля, однако их роль в функционировании уреазы точно неизвестна (7).

Фермент специфичен к разложению карбамида, тиомочевины и п-нитрофенилкарбамата и содержит восемь каталитически активных субъединиц (49, 51).

Активность уреазы измеряют по количеству образовавшегося в ходе реакции аммиака, определяемого титрованием после отгонки, реактивом Несслера, манометрическим методом по образованию углекислого газа (7), а так/же стандартным методом по изменению водородного показателя рН фосфатного буфера.

Гемагглютинины "(лектины). По своей природе лектины являются белками и незначительно отличаются друг от друга по химическим и физическим свойствам, а также по биологической активности. Они имеют большое сродство к молекулам определенных Сахаров, так лектин сои имеет сродство к манозе. Лектины относятся к термолабильным веществам и переносят обработку только сухим горячим воздухом, однако нагрев до 95.97°С в воде в течение 20 минут значительно инактивирует данный тип антипитательных веществ (33, 53).

Сапонины (гликозиды). Сапонины (сапогенины), содержащиеся в зерне сои, представляют собой растительные гликозиды; содержащие в молекуле олигосахаридную цепь, связанную с неуглеводной частью -агликоном, который в данном случае назван сапогенином. Сапонины-твердые оптически активные вещества, обладающие пенообразующими свойствами. В процессе кислотного или ферментативного гидролиза распадаются на сапогенин и олигосахарид, в состав которого входят тритерпеноиды сахара (гексозы, пентозы или сахарной кислоты). С высшими спиртами, а также с холестерином, образуют устойчивые молекулярные комплексы. Из сои экстрагируется водой и водным раствором этанола (49, 50).

Полифенольные соединения. Танинами в настоящее время называют все соединения с молекулярной массой от 500 до 300 с большим содержанием фенольных ОН-групп, способные образовывать прочные связи с белками и некоторыми другими биополимерами. Все танины относятся к водо-растворимым соединениям.

К классу флавоноидов относят негидролизуемые танины, способные связывать бактериальные токсины и ядовитые соли тяжелых металлов, таких как А§, Щ, РЬ (49,53).

Фитиновая кислота. Фитиновая кислота (инозитол-гексафосфорная кислота)- циклическое соединение, содержащее 6 фосфатных групп. Фитиновая кислота может образовывать простые и сложные радикалы с одним или несколькими ионами металлов, называемые солями фитиновой кислоты или хелатами.

Хелатные?то есть внутрикомплексные или клешневидные соединения представляют собой циклические комплексы металлов с полидентатными лигандами,в которых центральный атом входит в один или сразу несколько циклов. Хелаты фитиновой кислоты относятся к трудно растворимым соединениям (49, 53).

Антивитамин А. Антивитамином А является белок - фермент липоксигеназа. Этот фермент разрушается при нагревании паром в течение 15 минут и обычном атмосферном давлении (53).

Антивитамин Б. Антивитамином О,содержащимся в зерне сои,является малоизученный белок. Жесткие режимы, происходящие при автоклавировании, нарушают рахитогенное действие соевого белка (48,53).

Антивитамин Е. Из зерна 'сои выделен фермент а- токоферолоксидаза^ неустойчивая к высокотемпературному воздействию (53).

Антивитамин В^. Данное соединение относится к термолабильным веществам. Другие свойства антивитамина В]2 наукой не изучены (53).

Синильная кислота и цианиды. Синильная кислота - летучая, бесцветная жидкость, слабо диссоцирующаяся в водных растворах. Константа диссоциации К= 4,7*10"10. Летальная доза для человека составляет 0,05 г. Соли синильной кислоты - цианиды крайне неустойчивы и на воздухе разлагаются до карбонатов металлов и свободной синильной кислоты. Синильная кислота устойчива к сильным физическим и химическим воздействиям: выдерживает нагревание до температуры электрической среды и не теряет ядовитых свойств при обработке концентрированными щелочами и кислотами.

Тепловая деструкция питательных веществ. Процесс деструкции питательных веществ под действием высоких температур включает в себя множество различных химических процессов. Главными из них являются: окисление кислородом воздуха, скорость которого возрастает экспоненциально при линейной скорости роста температуры и пиролиз -термическое разрушение крупных молекул питательных веществ на ряд более мелких молекул без доступа кислорода (52).

Методы инактивации антипитательных веществ. На сегодняшний день существует несколько методов переработки соевого зерна с целью инактивации антипитательных веществ. Рассмотрим преимущества и недостатки каждого подробнее.

Автоклавирование. Метод относится к влажным методам инактивации антипитательных веществ. Процесс автоклавирования, применительно к переработке соевого зерна, заключается в кратковременном воздействии, около 30 минут, влаги, избыточного давления и температуры порядка 130°С (5,31,35).

Недостатки данного способа - крайне экстремальные условия, заключающиеся в высокой температуре и давлении, при которых эффективно разрушаются как антипитательные,так и питательные вещества.

Влаготермическая обработка (гидротермическая). Влаготермический способ переработки соевого зерна заключается в пропаривании или проваривании соевого зерна или соевого порошка. Температурный режим влаготермической обработки варьируется, в зависимости от температуры теплоносителя, от 95 до 115°С, время обработки от 10 до 180 минут (33, 35, 44). Этот метод, в частности используется при приготовлении соевого молока. Метод относится к влажным методам инактивации антипитательных веществ.

К недостаткам данного способа обработки можно отнести термическое разложение витаминов содержащихся в зерне сои и незаменимой аминокислоты - лизина, хотя степень разложения по сравнению с экструдированием намного меньше. Кроме того, коэффициент полезного действия установки влаготермической обработки сои снижается за счет ненужного разогрева воды или водяного пара.

Экструдирование. Экструдирование - широко распространенный способ переработки соевого зерна. Состоит в использовании пресс-экструдеров, при помощи которых соевое зерно подвергается механическому сжатию с одновременным нагревом (41). Экструзию проводят в течение 15.25 секунд при температуре 115.143°С (33). Данный метод переработки соевого зерна относится к сухим методам инактивации антипитательных веществ.

К недостаткам данного способа переработки можно отнести: неравномерность сжатия зерна при неравномерной загрузке пресс -экструдера, зависимость процесса нагрева от влажности зерна, невозможность контроля и оперативного регулирования температуры нагрева зерна. Последнее обстоятельство оказывает значительное влияние на питательные свойства перерабатываемой сои. Нагрев до 100°С не разрушает ингибиторы протеаз и одновременно разрушает витамины, содержащиеся в соевом зерне, нагрев же до 150ÖC разрушает незаменимую аминокислоту -лизин.

Переработка сои с применением ферментации. Данный метод применяется для получения некоторых пищевых продуктов: мисо, шойу и темпех (44). Мисо получают путем ферментации сои и риса, а шойу - сои и жареной пшеницы или пшеничной муки. По литературным данным, этот процесс осуществляют организмы, относящиеся к роду Aspergillus, хотя не исключено участие и других организмов и ферментов. Продукт получают из цельного или снятого молока, подвергнутого броженик (с помощью бактериальной закваски), часто подслащенный или приготовленный с добавлением фруктов.

Шойу используется как приправа и её роль в питании очень невелика. Мисо главным образом используют в качестве основы для супов. Мисо придает им приятный вкус и обеспечивает пищу достаточным количеством аминокислот (124).

Темпех изготавливают в Индонезии путем сбраживания сои культурой гриба Rhizopus. Поджаренный на масле темпех, имеет приятный вкус, запах и консистенцию. Традиционный способ приготовления состоит в следующем: бобы замачивают на ночь в воде, после чего удаляют вручную семенную оболочку, и кипятят в течение 30 мин, воду сливают, а бобы раскладывают на ткань для просушивания. Затем их смешивают с маленькими кусочками ранее приготовленного темпеха и оставляют бродить на сутки при комнатной температуре. За это время бобы обрастают белым мицелием, образующим сплошную массу, которую разрезают тонкими ломтиками, погружают в раствор соли и затем жарят на масле (86).

На сегодняшний день не разработано достаточно перспективных методов приготовления кормов для сельскохозяйственных животных из соевого зерна с применением процессов ферментации. Методы ферментативной инактивации антипитательных веществ также ещё не отработаны [9] .

Обжаривание. Метод относится к сухим методам инактивации антипитательных веществ. Заключается в прожаривании соевого зерна на металлических листах или прогрев сои крупного помола при помощи сушильных агрегатов АВМ-0,4; СБ-1,5; ЛБК-ФЕ в струе горячего воздуха в смеси с выхлопными газами (теплоноситель).

К недостаткам можно отнести возможность загрязнения сои канцерогенными веществами, в случае использования сушильных агрегатов, и высокую температуру теплоносителя, эффективно разрушающего как антипитательные, так и питательные вещества: для сушильных агрегатов 120. 160°С, для процесса обжаривания на металлических листах 232. ,250°С (33,35,41).

Обработка инфракрасным излучением. Метод относится к сухим методам инактивации антипитательных веществ. Обработка инфракрасным излучением - малораспространенный способ обработки сои, заключающийся в нагреве соевого зерна инфракрасными лампами или термоэлектрическими нагревателями. Время экспозиции 40.60 секунд. Температура на поверхности ламп 250.320°С. Преобладающий диапазон частот электромагнитного излучения от 600 до 1200 мкм (33).

К недостаткам можно отнести тот факт, что часть тепла идет на нагрев окружающего воздуха, а также, как показали эксперименты, процесс нагрева осуществляется только в тонком слое соевого порошка вследствие его плохой теплопроводности. Кроме того, во всех случаях, термическая обработка происходит неравномерно, как вследствие неравномерного распределения излучения, так и вследствие зависимости скорости нагрева соевого порошка от изменения влажности в процессе обработки.

Таким образом, в областях, нагретых до 80-100оС> разрушаются витамины, но антипитательные вещества сохраняются в первоначальной концентрации, а в областях,нагретых до 140-170°С,значительная часть лизина разрушается.

Обработка микроволновым излучением. Данный процесс обработки зерна сои состоит в прохождений сои по ленте транспортера через камеру, в которой создается сверх высокочастотное излучение высокой мощности. Молекулы воды (свободной и связанной) всегда присутствуют в соевом зерне. В электрическом поле высокой напряженности и частоты благодаря большому дипольному моменту молекулы воды приходят в движение и таким образом нагревают окружающие ткани. Данный метод в настоящее время считается наиболее перспективным. Положительными сторонами метода являются: равномерность обработки сои по всему объему камеры, отличная контролируемость температурного режима, возможность остановки или изменения процесса нагрева в любой момент времени, возможность обработки как влажной так и сухой сои, независимость процесса инактивации от степени измельчения зерна сои.

К недостаткам можно отнести высокое энергопотребление СВЧ установки и зависимость коэффициента полезного действия от влажности обрабатываемого зерна (16,18).

Строение белков

Аминокислоты. В настоящее время наукой открыто более 150 аминокислот, встречающихся в природе, однако в образовании пептидов и белков участвуют только 20 биогенных аминокислот. В белках фигурируют только остатки а-аминокислот.

Рассмотрим классификацию аминокислот в зависимости от заряда и полярности боковых радикалов для понимания вклада отдельных аминокислот в формирование высших уровней структуры белка, а также понимания физико-химических свойств.

Аминокислоты с ионными боковыми цепями.

Аминокислоты с ионными боковыми цепями способны нести тот или иной электрический заряд. Аспаргиновая кислота несет отрицательный заряд на (3- карбоксильной группе, глутаминовая кислота отрицательный заряд на у-карбоксильной группе, тирозин отрицательный заряд на фенольной группе, цистеин отрицательный заряд на тиольной группе.

Лизин, аргинин и гистидин могут нести положительный заряд за счет протонирования с-аминогруппы, гуаниновой группы и имидазольного кольца соответственно.

Ионные группы располагаются главным образом на поверхности глобулярных белков, придавая ей при положительные или отрицательные заряды. Во внутренних областях белковых глобул образуются трехмерные активные центры., состоящие из заряженных групп, между которыми возникают электростатические взаимодействия. Неионизированные группы могут участвовать в гидрофобных взаимодействиях и в образовании водородных связей.

Аминокислоты с неполярными (не ионными) боковыми связями.

К данной группе относятся 4 аминокислоты: серин, треонин, аспаргин и глутамин. При расположении на поверхности белка, радикалы этих аминокислот гидратированы, а внутри глобулы образуют водородные связи с другими полярными группами.

Аминокислоты с неполярными алифатическими и ароматическими боковыми цепями.

К этой группе относится 8 аминокислот. Алании, валин, лейцин, изолейцин, и метионин, содержащие алифатические радикалы и способные вступать в гидрофобные взаимодействия с аналогичными группами. Циклические аминокислоты - фениланин, триптофан и пролин - так/же могут вступать в гидрофобные взаимодействия, а водородный атом азота индольного кольца триптофана может участвовать в образовании водородных связей.

В водных растворах аминокислоты могут существовать в форме анионов, катионов, электро - нейтральных биполярных ионов или смеси этих форм, причем доминирование конкретной формы зависит от рН раствора. Значение рН, при котором молекула аминокислоты находится в форме биполярного иона и не перемещается в электрическом поле, называется изоэлектрической точкой и обозначается р1.

В кислой среде аминокислоты имеют, как минимум, две кислотные группы: недиссоциированную карбоксильную группу и протонированную амино группу. Важнейшей биологической функцией аминокислот является их участие в образовании пептидов и белков (12).

Согласно Линдерстрем-Лангу было выделено четыре уровня структурной организации белков (109): Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры. Согласно современному представлению о строении белков выделяют шесть уровней структурной организации белков (54).

Первичная структура белка. Белки представляют собой биополимеры а- аминокислот. Это подтверждается гидролизом белковых веществ, которые в конечном итоге распадаются до а-аминокислот (10).

Первичная структура белка представляет собой специфическую последовательность аминокислотных остатков> полученной в процессе реакции поликонденсации аминокислот (амидная связь).

Молекулярная масса аминокислотных остатков варьируется от 57 до 186 (среднее значение «110).

Н^-СН^-СфН + Н | N Н — С И Р 2~ С О О И —Н9Ы — с и с О—N Н — С И Р 9— с О О н + И о

Таким образом, уреаза молекулярной массой 483000 содержит приблизительно 4391 остаток.

Белки являются прямыми продуктами генов, так как расположение аминокислотных остатков, входящих в состав полипептидной цепи белковой молекулы, детерминировано нуклеотидной последовательностью соответствующего участка ДНК. В белковых молекулах аминокислотные остатки ковалентно - полярно связаны между собой в длинные полипептидные цепи. Каждый вид белка обладает строгой специфичностью аминокислотного состава, уникальностью числа аминокислот и их последовательности в полипептидной цепи (45). В аминокислотной последовательности заключена полная структурная информация (59). Поэтому между всеми уровнями имеется взаимосвязь, так что элементы более низких уровней определяют элементы более высоких уровней.

Вторичная структура белка. Вторичная структура - упорядоченное расположение основной цепи полипептида, безотносительно типов боковых цепей и их коформациям. Таким образом, вторичной структурой белка является локальное коформационное изменение участков полипептидной цепи за счет энергии взаимодействия соседних между собой участков. В процессе формирования вторичной структуры образуются первичные участки сворачивания. Все вторичные структуры стабилизированы водородными связями между пептидными, амидными и карбонильными группами (54).

Линейные группы вторичной структуры. Основная цепь полипептида представляет линейную структуру, в том случае если двугранные углы, образуемые отдельными аминокислотными остатками, повторяются. Любая линейная группа представляет собой спираль.

Зю-, а- и 71- спирали стабилизированы водородными связями между пептидной, амидной и карбонильной группами остатков (/, / +3), (/, / +4), (/, / +5) соответственно. Следовательно, имеется возможность образовывать спирали с системами последовательных водородных связей между близкоотстоящими элементами цепи. а- Спираль образуется в ходе правостороннего закручивания полипептидной цепи с последующей её само стабилизацией водородными связями, а- Спираль очень стабильна и потому наблюдается в белковых структурах наиболее часто. Этот факт объясняется линейным расположением диполей водородных связей, которое отвечает минимуму внутренней энергии отрезка полипептидной цепи. Кроме того, радиус спирали благоприятствует дисперсному притяжению между остатками, расположенными по разные стороны от оси спирали (54).

Среднестатистическая длинд . глобулярных белков, к которым 5 в частности., относятся ингибитор трипсина и уреаза (7), составляет 17 ангстрем, что отвечает 11 аминокислотным остаткам или трем виткам спирали, а- Спирали обеспечивают белковые структуры довольно прочными "стержнями". Изгибы этих стержней на углы около 20° часто осуществляются путем включения остатков пролина (98, 134).

Зю- Спирали встречаются очень редко и образуют только очень короткие участки. 3 ю- Спираль получила название по числу остатков на белок -3 и числу атомов в цикле - 10, образованном водородной связью (73). Диполи, образующие водородные связи, не находятся на однойлинии, что не отвечает минимуму энергии. Упаковка боковых цепей также довольно невыгодна, что объясняет малую распространенность Зю- спиралей в белках. Участки 3]0-спиралей обычно находятся на концах а- спиралей. я-спираль хотя и энергетически разрешена, но экспериментально не наблюдалась (110, 126).

Левые 3]0-, а- и к- спирали не были обнаружены в/следствие энергетической невыгодности эквивалентной зеркальной ориентации участка.

Спираль коллагена представляет собой суперспираль, образованную тремя параллельными, вытянутыми левыми спиралями.

Реверсивные повороты пептидной цепи. Пептидная цепь может образовывать резкие повороты, включающие водородную связь. Существуют предпочтительные коформации трех последовательно расположенных пептидных звеньев (от С'х до С' Jx) при образовании водородной связи между атомами О, и Н+3. Они были названы реверсивными поворотами цепи I, II, III.

Реверсивные повороты широко распространены в глобулярных белках.

В их образовании участвует около одной четверти всех остатков (67, 71). Повороты I, II и III составляет соответственно около 35, 15 и 15% от их общего числа (107). Общая распространенность зеркальных отображений ( повороты Г, II', III') низка и составляет в среднем 10%.

Большинство поворотов находится на поверхности белка (105). В соответствии с таким расположением они содержат в основном гидрофильные остатки. Предполагается, что в процессе свертывания повороты играют только пассивную роль, образуя участки наименьшего сопротивления невалентным силам, стремящимся изогнуть цепь. Это предположение подтверждается большим разнообразием наблюдаемых поворотов, ни один из которых не имеет особенно стабильной конформации.

З-Складчатый лист. Кроме а-спиралей в качестве возможных упорядоченных структур полипептидной цепи, образованных водородными связями, Полинг и Кори (122) постулировали «плоские» параллельный и антипараллельный 3-складчатые листы. И в том, и в другом типах (3-структур цепь образует линейную группу с одним остатком в качестве элемента группы. Углы поворота аминокислотных остатков в обоих случаях находятся в разрешенной области, а образуемые водородными связями диполи находятся на одной линии. Таким образом, вытянутые полипептидные цепи взаимодействуют между собой посредством водородных связей и образуют слоистые структуры. В составе глобулярных белков складчатые |3 - структуры составляют примерно 15% (67). Вытянутые цепи, длины которых выражаются нечетным числом остатков, встречаются чаще других, так как при соответствующей (3 - структуре системы водородных связей, последние не образуются между концевыми остатками при их четном числе в цепи. Большинство складчатых листов содержит менее шести цепей, причем ни одно из наблюдающихся образований не имеет какого-либо преимущества. Ширина шестицепочечного (3 - складчатого листа составляет около 25 ангстрем, что соответствует диаметру типичного домена. В литературе не отмечено предпочтительности ни параллельной, ни антипараллельной (3 структур. Однако параллельные структуры с числом нитей, меньшим четырех, встречаются редко. Складчатые листы с обоими направлениями цепей встречаются часто, но все-таки в меньшей степени, чем можно было бы ожидать при случайном выборе направления. Таким образом, цепи в складчатых листах проявляют кооперативные свойства, т. е. обнаруживают тенденцию образовывать либо параллельные, либо антипараллельные ß -структуры (54).

Однако большинство складчатых листов являются неплоскими (66, 125), они характеризуются левой закруткой. Водородные связи между соседними цепями могут образоваться только в том случае, если направления цепей образуют друг с другом угол около 25°. Это и приводит к скручиванию слоя. Длина скрученного листа неограниченна.

Часто скручивание заканчивается так называемым ß - выступом в том месте, где в одной из ß - цепей находится дополнительный аминокислотный остаток. Такая структурная особенность была обнаружена только в антипараллельных Складчатых листах (129).

Сверхвторичные структуры. Сверхвторичные структуры - следующий, более высокий уровень сложности в организации структуры белковых молекул, и описывает ансамбли взаимодействующих между собой вторичных структур. Возникновение таких структур является следствием того, что они либо предпочтительны с точки зрения кинетики процесса свертывания, либо имеют энергетическую предпочтительность в уже свернутом белке.

Существенным моментом в формировании супервторичной структуры являются гидрофобные взаимодействия. Гидрофобные участки сверхвторичных структур, взаимодействуя между собой по так называемому стекинг - взаимодействию, образуют внутри глобулы плотно упакованные участки и при этом почти полностью вытесняют воду из глобулы белка. Такая структура расположена в глубине белка, а на поверхности локализуются заряженные гидрофильные группы, определяющие взаимодействие белка с диполями воды (растворителя), то есть определяющие его растворимость (45).

Гидрофобные взаимодействия представляют собой тенденцию неполярных групп боковых цепей аминокислотных остатков уходить от воды и группироваться во внутренних неводных областях белковой глобулы, образуя при этом гидрофобную зону (гидрофобное ядро). Расположение неполярных боковых групп в гидрофобном ядре имеет сходство с плотноупакованной сферой, лишенной молекулярной воды. В противоположность этому, скопление неполярных групп, в полостях соответствующих реальным размерам молекулы воды, не ведут к образованию плотных внутренних гидрофобных ядер. В частности^ плотная упаковка гидрофобного ядра определена тем, что контактирующие между собой неполярные группы боковых цепей валина, изолейцина, фениланина и трептофана имеют сходство по форме и по размерам.

Например, СН3- группы валина и лейцина геометрически идентичны, расстояние между СН3- группами в изолейцине составляет 0,26 нм, а у валина и изолейцина по 0,25 нм.

На процесс стабилизации третичной структуры определенное влияние оказывают ионизированные боковые группы, которые, образуя солевые мостики, играют роль дополнительных не ковалентных связей.

Эти связи могут образовываться за счет ионогенных групп аспаргиновой, глутаминовой кислоты и С-концевого участка полипептида, несущих в условиях нейтрального рН отрицательный заряд. Положительный заряд локализуется на аминогруппах боковых радикалов лизина, И-концевой аминокислоте, на гуаниновых группах боковой цепи аргинина и заряженном имидазольном кольце гистидина. Ионизированные группы этих остатков легко взаимодействуют с диполями воды и формируют между собой дипольные пары.

Суперспирализировая а- спираль - наиболее часто встречается в фибриллярных белках (62, 70, 75, 91,121). Представляет собой левую спиралевидную структуру, образованную скручиванием друг относительно друга двух и более а - спиралей. Короткие участки такой сверх структуры^ уложенные параллельно или антипараллельно, наблюдаются в глобулярных белках.

Суперспирализация а-спирали энергетически выгодна, поскольку упаковка боковых цепей способствует образованию дополнительных благоприятных вандерваальсовых контактов между а-спиралями. Если взаимодействующие боковые цепи гидрофобны, то уменьшение .свободной энергии такой структуры будет особенно эффективным, поскольку, располагаясь вдоль оси суперспирали, боковые цепи экранированы от контактов с молекулами растворителя. По/этому полярные остатки обычно располагаются на внешней поверхности а- суперспиралей (54).

3£Р-структурное образование. р^р-звено обычно правое - представляет собой два параллельных [3 -листа с Е, сочленением между ними. В глобулярных белках встречаются почти исключительно правые (3^(3- звенья (116, 127, 130). Это, безусловно, указывает на предпочтительный путь свертывания цепи и на предпочтительную форму агрегации вторичной структуры, т. е. сверхвторичной структуры.

К сверхвторичной структуре можно отнести также к «свертыванию по Россману» (127). Оно представляет собой частный случай (3£,(3- звена и состоит из сочетания двух последовательных (3а(3- звеньев. Такое [Зсфсф-звено, которое может содержать между слоями и спиралями гидрофобное ядро, было обнаружено в ряде белков (60, 74, 87, 114,133).

3 -Зигзаг - (3 - структура, реализуемая в виде трех близко расположенных антипараллельных пептидных цепей, соединенных между собой короткими участками. Р- Зигзаг можно классифицировать как сверхвторичную структуру, обнаруженную в половине всех известных Р-структур из трех последовательно расположенных антипараллельных цепей (128). Такая ситуация обусловлена большой согласованностью взаимодействий между антипараллельными цепями. А поскольку р- зигзаг включает в себя повороты цепи, на обоих концах, он обеспечивает образование примерно двух третей всех возможных водородных связей между атомами остова в данном участке цепи. Это соответствует числу водородных связей в ос-спирали со средней длиной в три витка. Таким образом, по своей свободной энергии и с точки зрения взаимодействий между соседними остатками (3- зигзаг сопоставим с а- спиралью, чем, по-видимому, и объясняется его распространенность.

Структурные домены.

Структурные домены - несколько пространственно разделенных глобулярных областей, довольно слабо связанные между собой входящих в состав многих белков. Эти области, четко ограниченные на картах распределения электронной плотности, получили название «структурные домены».

Наличие корреляции между близкими аминокислотными остатками в полипептидной цепи является основой существования доменной организации глобулярных структур и определяет взаимовлияние доменов друг на друга.

Корреляция между близкими аминокислотными остатками в полипептидной цепи определяется по сумме обратных величин всех расстояний между парами остатков которые разделены 6-25 остатками в цепи (54).

Области, в которых остатки, близкие по цепи, в результате процесса свертывания оказались сближенными друг с другом и в пространстве, классифицируется как домены. Корреляция между близкими по цепи остатками проявляется не только на уровне доменов, но и внутри их.

С точки зрения термодинамики, при свертывании цепи энтропия понижается. Первоначальное понижение энтропии минимально, если свертывание цепи приводит к коформации, близкой к среднестатистической коформаций цепи в растворе, т.е. если оно приводит к структуре с сильной корреляцией между близкими по цепи остатками. При таком незначительном понижении энтропии не возникает первоначального (активационного) энтропийного барьера, который было бы трудно преодолеть за разумное время. Таким образом, процесс свертывания цепи происходит постепенно, не требуя слишком большой связывающей энергии и гидрофобных сил (54).

Корреляция между близкими по цепи остатками дает основание рассматривать домены как такие участки цепи, которые свертываются независимо друг от друга. Таким образом структурные домены являются независимыми единицами свертывания цепи. Это утверждение подтверждено экспериментально (81, 100).

Большинство крупных белков можно разделить на несколько структурных доменов, содержащих 100-150 остатков, которые отвечают глобуле диаметром около 25 ангстрем. С точки зрения свободной энергии, такое ограничение величины домена является неожиданным, поскольку одна крупная глобула характеризуется значительно меньшим отношением поверхность/объем, чем несколько более мелких. В большой глобуле должно образоваться крупное гидрофобное ядро и многочисленные внутренние водородные связи: „ и то, и другие энергетически выгодно. Ограничение величины необходимо для простоты процесса свертывания путем соблюдения достаточно малой длины независимо свертывающегося звена.

Агрегаты глобулярных белков. Под агрегатированием подразумевается объединение белковых глобул между собой с образованием достаточно прочных белковых агрегатов. Не существует принципиальных различий между агрегированием структурных доменов и агрегированием глобулярных белков.

Различия между ассоциацией структурных доменов одной цепи и ассоциацией глобулярных белков весьма расплывчаты. Так при образовании оболочек вируса полиомиелита (94) большое число белковых глобул формируется из одной полипептидной цепи, а затем уже разделяется протеазой. После расщепления белок симметрично агрегируется с образованием оболочки вируса. Этот процесс показывает, что отдельные домены мультидоменного глобулярного белка могут быть стабильны сами по себе, а также могут выполнять роль независимых глобулярных белков. Однако в общем случае субъединицы крупных белковых агрегатов синтезируются и свертываются раздельно.

Движущими силами агрегатирования белковых молекул служат комплементарность поверхностей белковых глобул и снижение их общей энтропии. В результате ассоциации контактные поверхности субъединиц оказываются скрытыми. Это может быть представлено как перенос поверхности (атомов) из воды во внутреннюю часть белка. Параллельно происходит понижение энтропии системы, поскольку ассоциированные мономеры (олигомеры) характеризуются более высокой упорядоченностью, чем свободные (54).

Для неполярных поверхностей, величина переноса энергии при агрегации, пропорциональна площади поверхности доступной воде. У полярных значений, эта величины несколько ниже, однако, все же остается величиной того же порядка. У комплекса образованного взаимодействием трипсина и ингибитора трипсина, общая доступная воде поверхность, экранированная при ассоциации, составляет 1390 квадратных ангстрем. При этом доля неполярной поверхности составляет 68%, а свободная энергия ассоциации АОасс =-18 ккал/моль. И определяется энергией переноса неполярной поверхности белка внутрь ассоциированной глобулы АОперенос= -35 ккал/моль, изменением энтропии при ассоциации Т-А8асс=+27 ккал/моль, а также энергией учитывающей перенос внутрь белка полярной части поверхности +АОперенос. пол 10 ккал/моль (90, 94):

АОасс АОперенос. непол. ~Т'А8асс "^АОперенос. пол.

Взаимодействия, определяющие структуру белка. Среди взаимодействий определяющих структуру белка выделяют водородную связь, гидрофобные, электростатические и дисперсионные взаимодействия, а также химическую связь образуемую сульфидным мостиком.

Дисперсионные силы (силы Ван-дер-Ваальса). Силы притяжения между атомами или молекулами на больших расстояниях называются силами

Ван-дер-Ваальса, и объясняемые тем, что согласно квантовой механики дипольный момент атома в основном состоянии испытывает квантовые флуктуации (77), и хотя среднее значение дипольного момента при этом равно нулю, но, например средйее значение квадрата дипольного момента уже не равно нулю. Кроме того силы Ван-дер-Ваальса между анизотропными молекулами зависят не только от расстояния, но и от взаимной ориентации молекул (139). Примером взаимодействия может служить связь между алифатическими атомами водорода, углерода, карбонильного кислорода и амидного азота.

С—Н . Н—О Энергия связи -0,01. .-0,04 ккал/моль.

С— . —С= Энергия связи -0,04 . -0,19 ккал/моль.

0 . 0= Энергия связи -0,20 . -0,23 ккал/моль.

Энергия связи -0,11 . -0,19 ккал/моль.

Силы Ван-дер-Ваальса отвечают за спонтанное свертывание полипептидной цепи, а также за узнавание комплиментарных поверхностей при белок - белковых взаимодействиях (77).

К дисперсионным силам относят и силы взаимного отталкивания электронных оболочек валентно - несвязанных атомов, проявляющие себя на расстоянии до 3 ангстрем (54).

Электростатическое взаимодействие. Ковалентные связи между различными типами атомов приводит к асимметричному распределению валентных электронов, в следствие чего атомы в белковых молекулах приобретают парциальные заряды. Величина и знак парциального заряда определяют характер взаимодействия полипептидных цепей и их отдельных атомов, как между собой, так и с внешними веществами, в частности с растворителем. Примером может служить взаимодействие карбоновой и амино - групп с энергией связи -5 ккал/моль.

Перенос этого солевого мостика из воды в этанол изменяет энергию взаимодействия на величину -1 ккал/моль.

Взаимодействие двух одноименно заряженных диполей карбонильных групп обладает энергией связи +0,3 ккал/моль.

Солевые мостики определяют силы электростатической стабилизации белковой глобулы. Локализация ионогенных цепей на поверхности белковой молекулы определяет ион- дипольное взаимодействие глобулы с молекулами воды, что вносит существенный вклад в поддержание коформации полицептидной цепи и предохраняет её от свертывания.

Водородные связи. Водородная связь - соединение по средством атома водорода двух атомов входящих в состав разных или одной и той же молекулы.

Относительно сильная водородная связь возникает между атомами Б, О, ТЧ, несколько слабее между С1, 8, 81 и другими (25). Часто атом водорода связан с одним из атомов (А) значительно сильнее, чем с другим (В). Расстояние между атомами А и Н : В и Н зависит от энергии связи. Слабые водородные связи могут образовываться группами: =С-Н, =Н-Н, -О-Н, -8-Н.

В зависимости от прочности водородной связи расстояние между атомами А и В в комплексе: Я-А-Н. .В-Я может варьироваться. Так, расстояние -О .О- изменяется примерно от 2,45 ангстрема (сильная связь) до 2,8 ангстрема (слабая связь).Если расстояние между парой атомов А . В превышает некоторое характерное для них расстояние, то водородной связи между ними не образуется. Удлинение водородной связи может составлять 0,01.0,25 ангстрем от равновесного. В среднем водородная связь в 15-20 раз слабее ковалентной связи А-Н и её энергия составляет от 4 до 8 ккал/моль, что на порядок превосходит энергию Ван-дер-Ваальсового взаимодействия («1 ккал/моль) (6)

Функция водородной связи в белковой молекуле наиболее наглядна видна на примере ее организации между молекулами воды. Рис. 1.2.

I II , Н о — н . о''

Н-"

Рис. 1.2. Водородная связь между двумя молекулами воды.

Отрицательный заряд на атоме кислорода первой молекулы значительно выше чем на атоме кислорода второй молекулы. Более того некоторый отрицательный заряд на первой молекуле воды имеет и атом водорода. На второй молекуле воды значительно снижен отрицательный заряд на атоме кислорода, а на атомах водорода имеет место положительный заряд. Эта агрегация молекул воды приводит к возрастанию протоно -акцепторной способности ассоциата. Это явление приводит к образованию между молекулами воды сложных полимерных ассоциатов (цепочечных, циклических и других). Наиболее стабильными водородными связями являются линейные формы ассоциативных образований, где атомы А-Н . В лежат на одной линии. Энергия связи таких комплексов чрезвычайно чувствительна к изгибу водородного мостика. И различается в 2-2,5 раза. Для димера НОН . ОН2 общая энергия водородной связи равна 32,27 кДж/моль. Применительно к белкам энергия водородных связей для =1М-Н . 0= составляет -3 ккал/моль (38, 54).

Гидрофобные взаимодействия. Гидрофобность рассматривается как малая степень гидрофильности присущая неполярным звеньям полипептидной цепи и выражается в виде их водоотталкивающих свойств. Изменение свободной энергии при переносе гидрофобного участка цепи из воды в этанол составляет -2,4 ккал/моль (25). В энергетическом отношении, для формирования и поддержания нативной белковой структуры, гидрофобные взаимодействия менее важны, чем электростатические, так как солевые мостики является наиболее энергетически выгодными видами внутрибелковых связей (54).

Дисульфидные связи. Когда пара сульфгидрильных групп цистеиновых остатков входящих в состав полипептидной цепи оказываются рядом, они могут спонтанно образовывать дисульфидные связи, то есть образовывать ГЕМ.

Для каждого белка набор дисульфидных мостиков строго индивидуален. Дисульфидные связи образуются в молекуле белка между двумя остатками цистеина, и в значительной мере определяют коформацию сворачивания белковой молекулы (65).

Денатурация белков. Белковые вещества весьма чувствительны к повышению температуры и к действию большинства химических реагентов. Экстремальные физические воздействия, такие как кристаллизация, вспенивание, облучение ультрафиолетом и сверхвысокочастотным излучением, и многие другие, приводят к потере природных (нативных) свойств, в частности растворимость и биологическую активность. Это явление, связанное с изменением пространственной конфигурации белковой молекулы, но несвязанное с изменением химического её состава, называется денатурацией. При денатурации белка происходят изменения супервторичной и доменной организации белка. Это подтверждается появлением после денатурации в белке ранее скрытых функциональных группировок - SH, - ОН, - NH2.

В случаях, когда субстрат присоединяется к активному центру белка, субстрат скрепляет супервторичную структуру белка и таким образом может предохранять белок от денатурации (51).

В настоящее время, для пепсина, трипсина и ряда других ферментов доказано существование прямой зависимости между степенью инактивации и степенью денатурации (8).

Денатурация может быть обратимой и необратимой. Известно, что если белок денатурирует в концентрированном растворе мочевины (8 моль/л), то после диализа его первоначальные свойства восстанавливаются. Это подтверждается работой A.B. Зимачевой и В.В. Мосолова (19), в которой описаны ингибиторы цистеиновых протеиназ из семян сои, способных в присутствии восстановителей, обратимо, терять активность. Напротив тепловая денатурация является необратимым процессом (51).

Белки обладают свободными карбоксильными и амино группами. В водных растворах эти группы способны диссоциировать, при этом карбоксильные группы приобретают отрицательные заряды, а амино группы положительные. Карбоксильные группы диссоциируют несколько сильнее амино групп. Общий заряд, приобретенный белковой молекулой в процессе диссоциации, равен сумме зарядов диссоциированных групп и зависит от кислотности, диэлектрической проницаемости среды и количества, обращенных к воде (не экранированных) ионогенных групп (56). От заряда белковой молекулы зависит её способность, растворятся в воде и предрасположенность к денатурации.

Из приведенной литературы можно сделать вывод о перспективности дальнейшего использования соевого зерна в кормлении сельскохозяйственных животных. Однако, на этом пути существует препятствие. Использование в кормлении животных сырой сои, а также сои подвергнутой тепловой обработке значительно снижает ценность сои как пищевой добавки.

Современное научное представление о структуре антипитательных веществ позволяет подойти к проблеме инактивации, более системно.

Большинство антипитательных веществ в соевом зерне представлено белками - ингибиторами. Исходя из вышеописанных, другими исследователями данных, о структуре и свойствах белков, следует возможность использования, в целях инактивации антипитательных веществ, различных денатурирующих веществ.

Заключение диссертации по теме «Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов», Пустовой, Евгений Анатольевич

ВЫВОДЫ

1. Инактивация большинства антипитательных веществ объясняется процессом денатурации белков - ингибиторов.

2. Процесс инактивации антипитательных веществ довольно длителен и протекает за 1-2 часа.

3. Процесс сухой тепловой инактивации антипитательных веществ происходит при температуре не менее 130°С, влажной 80°С, а температура термохимической инактивации зависит только от концентрации и денатурирующих свойств применяемых препаратов.

4. Обработка сои при помощи источников инфракрасного излучения неперспективно в следствие низкой проникающей способности инфракрасного излучения, неравномерности обработки и низкого коэффициента полезного действия установки.

5. Разработана оптимальная технология производства белковой добавки.

6. Скармливание белковой добавки лактирующим коровам позволило повысить продуктивность, в пересчете на 4% молоко, на 2,16 л; жирность на 0,35 %.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Пустовой, Евгений Анатольевич, 2000 год

1. Аликаев В.А., Петухова Е.А., Халенова Л.Д., Видова Р.Ф. Руководство по контролю качества кормов и полноценности кормления сельскохозяйственных животных. М.: Наука, 1967. - С. 212.302

2. Ашмарин И.П., Мюльберг A.A., Садикова Н.В., Сытинский И.А., Химия белка. 4.1. Обшая химия белка/Под ред. Ашмарина*М.П. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1968. - С.38

3. Бараш Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса. М.: Наука, 1988. - С. 9, 12

4. Белки. Т. III, Часть II, Биохимия белковых веществ /Под ред. к.х.н. Мишина В.П. М.: Иностранная литература, 1959. - С. 112-165

5. Бенкен И.И., Томилина Т.Б. Антипитательные вещества белковой природы в семенах сои// Научно-технический бюллетень ВИР. 1985. - Вып. 149.- С.3-10

6. Билобров В.М. Водородная связь. Внутримолекулярные взаимодействия. Киев: Наукова думка, 1991. - С. 25-35

7. Большая медицинская энциклопедия //Под ред. Петровского Б.В. Т. 26. - М.: Советская энциклопедия, 1986. - С. 80-88.

8. Брезов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия//Под ред. академика АМН СССР С.С. Дебова. М.: Медицина, 1982. - С. 16-149.

9. Волгин В.И., Жебровский Л.С. Сборник по изучению состава крови, молока и кормов. Л., 1969. - С. 3.66

10. Волькенштейн М.В. Биофизика. М.: Наука, 1981. - С.25-27

11. Воробьева Л.А., Большаков В.А., Орлов Д.С. Полярографическое определение меди, никеля, цинка и кобальта при совместном присутствии в растворе // Агрохимия, 1964. № 6. - С. 9.93

12. Гераськина Г.В. Белки и аминокислоты, М.: МОПИ им. Н.К.Крупской, 1991. С. 4-22

13. Глинка Н.Л. Общая химия. М.: Химия, 1965 .-421 с.

14. Гончарова Л.М., Каткова О.Н., Калинина Я.Л. Снижение содержания бензпирена в высушенном зерне в процессе его переработки в муку// В кн.: Сушка зерна/Под ред. Л.А. Трисвятского. М.: (ВНИИЗ), 1981. - Вып. 97. - С. 55-57.

15. Грандберг И.И. Органическая химия М.: Высшая школа, 1974. - С .27

16. Губиев Ю.К., Пунков С.П., Еркинбаева Р.К., Термообработка зерна микроволновым полем // Пищевая технология. 1995. - № 1-2.- С.88-90.

17. Денисов Н.И. Научные основы кормления коров. М.: Наука, 1960. -С.439

18. Доценко С.М., Самуйло В.В. Машины и аппараты влаготепловой обработки соевого зерна. Благовещенск: ДальГАУ, 1996. - С. 4-111

19. Зимачева A.B., Мосолов В.В. Ингибиторы цистеиновых протеаз из семян сои // Биохимия. Российская академия наук. М.: Наука, 1995. -Т. 60. - Вып.1. - С. 118-123

20. Зорин В. Комплексная переработка сои // Дальний Восток Росии: экономика, инвестиции, коньюктура. 1997. - №2. - С. 32-34

21. Иваницкий С.Б., Назаренко C.B., Харченко В.Б., Маливанов В.И., Захурко С.С. Соевый белковый обогатитель в пищевых продуктах // Пишевая промышленность. 1997. - №2. - С. 30-31

22. Кальницкий Б.Д., Григорьев Н.Г. Проблема доступности аминокислот и пути их обеспечения ими животных. М.: Всесоюзный НИИ информации и технико - экономических исследований, 1978. -С. 5-33

23. Козлов JI.С. Современные способы переработки сои // Достижения науки и техники. 1997. - №3. - С.26-30

24. Краткая химическая энциклопедия М.: Советская энциклопедия, 1961. - T. I. - С. 921-927 '

25. Краткая химическая энциклопедия М.: Советская энциклопедия, 1967. - T. I. - С. 626-627, 936-938

26. Кулаковская Н.С., Металл окомплексы нуклеиновых кислот в растворах.- Киев: Наукова думка, 1991. С. 3-5

27. Лабуда Я., Демченко П.В. Кормление высокопродуктивных животных. М., 1976. - С.3.39

28. Лукашик H.A., Тащилин В.А. Зоотехнический анализ кормов // Руководство к практическим занятиям. М., 1965. - С.3.49

29. Малич Т.П. Выращивание ремонтных телок при разном режиме и уровне кормления // Животноводство, 1975. № 4. - С. 10.12

30. Мальчевская E.H., Миленькая Г.С. Оценка качества и зоотехнический анализ кормов. Минск: Ураджай, 1981. - С. 15 -99, 143

31. Мартынов C.B. Факторы, лимитирующие использование сои в рационах животных, и пути их устранения // Сельское хозяйство за рубежом. 1984. -№ 9 - С. 41-45

32. Миончинский П.Н., Кожарова Л.С. Производство комбикормов. -М.: Агропромиздат, 1991. - С. 23, 100

33. Митков В.В., Динабургский С.Г., Лакушев В.П., Шевченко В.В. Технология переработки сои // Механизация кормопроизводства. -1993. № 8. - С. 15-17

34. Нормы, рационы, корма и кормление сельскохозяйственных животных в зоне Дальнего Востока//Под ред. В.И. Курдюкова, Хабаровск, 1991. С.287-288

35. Петибская B.C., Шабалта О.M., Кочегура A.B., Зеленцов C.B. Повышение биологической ценности семян сои пищевого назначения // Пищевая технология. 1997. - № 2-3. - С. 19-22

36. Петрухин И.В., Корма и кормовые добавки. М.:-Агропомиздат, 1989. -С.28-29

37. Петухова Е.А., Бессарабова Р.Ф., Халенева Л.Д., Антонова O.A. Зоотехнический анализ кормов: Учебное пособие. М., 1989.- 235 с.

38. Попов Е.М. Структурная организация белков. -М.: Наука, 1989. С. 52

39. Преображенский О.Н. О некоторых связях между кормлением и воспроизводством у жвачных // Сельское хозяйство за рубежом. С. 10-22

40. Производство кормов на Дальнем Востоке/Под ред. академика ВАСХНИЛ Г.Т. Казьмина. Хабаровск: Хабаровское книжное издательство, 1975. - С. 180

41. Растительные и белковые корма/Под ред. проф. A.C. Солуна. М.: Колос, 1965. - С. 60-62

42. Растительный белок / Под ред. Т.П. Микулович. М.: Агропромиздат, 1991. - С. 347-405

43. Сержио Монари. Справочник по использованию необезжиренной (полножирной) сои в кормлении животных, птиц и рыб. М.: Наука, 1993.-С .44

44. Серкл С.Д., Смит А.К. Соевые бобы: переработка и продукты // В кн.:. Источники пищевого белка/Под ред. В.Н. Сойфер. М.: Колос, 1979. -С. 67-87

45. Сорокина Д.А., Залевская И.Н, Структурно функциональные свойства белков Киев: Выща Школа, 1990. - С. 16-60

46. Состав и питательность кормов: Справочник/Под ред. к.с.х.н. И.С. Шумилина. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 128

47. Соя. М.: Россельхозиздат, 1978. - С. 12-17

48. Труфнов A.B. Биохимия витаминов и антивитаминов. М.: Колос, 1972,- С.236-237

49. Химический энциклопедический словарь /Под ред. Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1983. - С. 103, 516, 558, 607.

50. Химия биологически-активных природных соединений /•- Под ред. H.A. Преображенского, Р.П. Евстигнеевой. М.: Химия, 1976. - С. 7780

51. Химия биологически-активных природных соединений/ Под ред. Преображенского А.Н. и Евстигнеевой Р.П. М.: Химия, 1970. - С. 24 -231.

52. Химия. Справочные материалы. /Под ред. Ю.Д. Третьяковой. М.: Просвещение, 1984. - С. 136

53. Чабб JI. Дж. Антипитательные факторы в кормлении животных // В кн.: Новейшие достижения в исследовании питания животных. М.: Агропромиздат, 1985. - Вып. 4. - С. 27-48.

54. Шульц Г., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. // Пер. англ. под ред.'доктора хим. наук, профессора Е.М. Попова. М.: Мир, 1982. - С. 9, 59-128.

55. Эрготропики: регуляторы обмена веществ и использование кормов сельскохозяйственных животных/Бокер Г., Флаховский Г., Ярайс Г. и др. М.: Агропромиздат, 1986. - С. 213-219.

56. Яковлева H.H. Биохимия М.: Физкультура и спорт, 1974. - С. 59 - 64.

57. Almquist Н. J. Ann. Rev. Biochem. 1951. - 20, 320.

58. Almquist H. J., Merritt J.B. Arch. Biochem. Biophys.- 1951.- 31, 450.

59. Anfinsen C.B. Principles that govern the folding of protein chains//Science. 1973. - 181, 223

60. Biesecker G., Harris J. I., Thierry J. C., Walker J. E., Wonacott A. J. Sequence and structure of D-glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase from Bacillus stearothermophilus// Nature. 1977. - 266, 328

61. Carlson C.W., Caxena H.C., Jensen L.S. and McGinnis J. // J. Nutr. 1964.- 82, 507

62. Caspar D. L. D., Cohen C., Longley W. Tropomyosin: Crystal structure, polymorphism and molecular interactions // J. Mol. Biol. 1969. - 41, 87

63. Cheeke P.R. Can. J. Anim. Sci. 1971. - 51, 621.

64. Chernick S.S., Lepkovsky S., Chaikoff I.L. Am. J. Physiol. 1948. - 155, jj.

65. Chibb G.L. Unpublished data. 1980

66. Chothia C. Conformation of twisted beta-pleated sheets in proteins // J. Mol. Biol. 1973. - 75,295

67. Chou P. Y., Fasman G. D. Conformational parameters for amino acids in helical, beta-sheet, and random coil regions calculated from proteins// Biochemistry. 1974. - 13,211

68. Clandinin D.R., Robblee A.R. J. Nutr. 1952. - 46, 525.

69. Coates M.E., Hewitt D., Golob P. Br. J. Nutr. 1970. - 24, 213

70. Cohen C., Holmes K. C. X-ray diffraction evidence for a-helical coiled-coils in native muscle. J, Mol. Biol. 1963. - 6, 423

71. Crawford J. L., Lipscomb W. N., Schellman C. G. The reverse turn as a polypeptide conformation in globular proteins// Proc. Nat. Acad. Sci. USA.- 1973. 70, 538

72. Dobry A., Sturtevant J.M. Arch. Biochem. Biophys. 1952. 37, 252

73. Donohue J. Hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1953. - 39, 470

74. Ekiund H., Nordsfrom B., Zeppezauer E. and oth. Three-dimensional structure of horse liver alcohol dehydrogenase at 2,4 A resolution.// J. Mol. Biol. 1976,- 102,27

75. Eraser R. D. B., MacRae T." P. Structure of a-keratin // Nature. 1971. -233, 138

76. Fethestone W.R., Rogler J.C. Nutr. Rep. Int. 1975. - 11, 491

77. Fischer E. Einflub der Configuration aui die Wirkung der Enzyme // Chem. Ber.- 1984.-27,2985

78. Fraenkel-Conrat H„ Been R.C., Ducay E.D., Olcott H.S. Arch. Biochem. Biophys. 1952. - 37, 393

79. Fraenkel-Conrat H., Been R.C., Lineweaver H. Chem. Ber. 1949,- 177, 551.

80. Glendenning M. B., Page E.W. J. Clin. Invest. 1951. - 30, 1298

81. Goldberg W. E. Tertiary structure of Escherichia coli beta D-galactosidase //J. Mol. Biol. -,1969. 46, 441

82. Gorrill H.D.L., Thomas J.W. J. Nutr. 1967. - 92, 215

83. Green N.M. J. Biol. Chem. 1953. - 205, 535

84. Green N.M., Work E. Biochem. J. 1953. - 54, 257

85. Grob D. Gen. Physiol. 1943. - 26, 423

86. Hesseltine C. W., Wang H. L. Fermented soybean food products. In Soybeans// Chemistry and echnology. 1972. - Vol. I. Proteins (ed. A. K. Smith, S. J. Circle), Avi Publishing Co., Westport, Connecticut. - p. 133—139

87. Hill E., Tsernoglou D. Webb L., Banaszak L. J. Polypeptide conformation of cytoplasmic malate dehydrogenase from an electron density map at 3.0 A resolution // J. Mol. Biol. 1972. - 72, 577

88. Hintz H.F., Hogue D.E. J. Nutr. 1964. - 84, 283

89. Hintz H.F., Hogue D.E. Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1970. - 133, 931

90. Huber R., Kukla D., Bode W. and oth. Structure of the complex formed by bovine trypsin and bovine pancreatic trypsin inhibitor // J. Mol. Biol. -1974. 89 73

91. Huxley H. E. The mechanism of muscular contraction//Science. 1956. -164

92. Jacobson M. F., Baltimore D. Polypeptide cleavages in the formation of poliovirus proteins//Proc. Nat. Acad. Sei. USA. 1968. - 61, 77

93. Jaffe. Toxic Constituents of Plant Foodstuffs. 1980. - 2nd, end. - p. 73, Ed. I.E. Liener. New York; Academic Press.

94. Janin J., Chothia C., Stability and specifity of protein-protein interactions:The case of the trypsin-trypsin inhibitor complexes. J. Mol. Biol. 100, 197 (1976).

95. Jensen A.H., Yen J.T., Hymowitz T. J. Anim. Sei. 1974. - 38, 304

96. Kakade M.L., Hoffa D.E., Liener I.E. J. Nutr. 1973. - 103, 1772

97. Kakade M.L., Thompson R.D., Englestad W.D., Behrens G.C. and oth. -J. Dairy Sei. 1976. - 59, 1484.

98. Kendrew J. C., Dickerson R. E., Strandberg B. E. and oth. Structure of myoglobin//Nature. 1960. - 185, 422

99. Khayambashi H., Lyman, R.L. Am. J. Physiol. 1969. - 217, 646100 "Kirschner K., Bisswanger H. Multifunctional proteins // Annu. Rev. Biochem. 1976.-45, 143

100. Kunitz M. J. Gen. Physiol. 1946. - 29, 149

101. Kunitz M. J. Gen. Physiol. 1947. - 30, 311103 "Kunitz M., (1948). J. Gen. Physiol., 32, 241; Kunitz M. J. Gen. Physiol. -1947.-30, 291

102. Kunitz M., Northrop J.H.J. Gen. Physiol. 1936. - 19, 991

103. Kuntz I. D. Protein-folding// J. Amer. Chem. Soc. 1972. - 94, 4009

104. Laskowski M., Jr., Mars P.H., Laskowski M. J. Biol. Chem.- 1952. 198, 745

105. Lewis P.N., Momany F. A., Scheraga H. A. Chain reversals in proteins//Biochim. Biophys.'Acta. 1973. - 303, 211

106. Liener I.E. Toxic Constituents of Plant Foodstuffs// 2nd, end. New York: Academic Press. 1972

107. Linderstrom-Lang K.U., Schellman J.A., Protein structure and enzyme activity // The Enzymes (P.D. Boyer, ed.), Academic Press, New York. -1952,- Yol. 1,2nd.- p. 443

108. Low B. W., Grenville-Wells H. Generalized mathematical relationships for polypeptide chain helices. The coordinates of the pi -helix // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1953. - 39, 785

109. Lyman R.L., Lepkovsky S. J. Nutr. 1957. - 62, 269

110. MacFarlane R.G. J. Phisiol. (London). 1947. - 106, 104

111. Melnick D., Oser B.L., Weiss S. Science. N.Y. 1946. - 103, 326

112. Moras D., Olsen F., Sabesan M. N .and oth. Studies of asymmetry in the three-dimensional structure of lobster D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase // J. Biol. Chem. 1975. - 250, 9137

113. Murillo E., Gaunt J.K. 1st, Chem. Congr. North Am. Continent. Abstract. -1975.- 155

114. Nagano K. Logical analysis of mechanism of protein folding. IV. Super-secondary structures//J. Mol. Biol. 1977. - 109, 235

115. Natsan Z. Poul. Sci. 1965. - 44, 1036.

116. Nesheim M.C., Garlich J.D. J. Natr. 1966. - 88, 187

117. Northrop J.H. J. Gen. Physiol. 1961. - 4, 227

118. Osborne T.B., Mendel L.B. J. Biol. Chem.- 1917. 32, 369

119. Parry D. A. D.,Crewther IF. G. Eraser R. D. B., MacRae T. P., Structure of the a-keratin: Structural implication of the amino acid sequences of the type I and type II chain segments// J. Mol. Biol. 1977. - 113, 449

120. Pauling L., Corey R, B., Configurations of polypeptide chains with favored orientations around single bonds: Two new pleated sheets// Proc. Nat. Acad. Sci. USA 37. 1951. - 729

121. Pederson M.W., Anderson J.O., Street J.C., Wang L.C. and Baker R. Poult. Sci. 1972. - 51,458

122. Quiocho F. A., Lipxomb W.N. Carboxypeptidase A: A protein and an enzyme// Adv. Chem. 1971. - 25, 1

123. Ramachandran G. N., Sasiserharan V. Conformation of polypeptides and proteins// Adv. Prof. Chem.- 1968. 23, 283

124. Rao S. T., Rossmann M. G. Comparison of super-secondary structures in proteins// J. Mol. Biol. 1973. - 76, 241

125. Richardson J. S. Beta-sheet topology and the relatedness of proteins// Nature. 1977. - 268, 495

126. Richardson J. S., Gefzoff E. D., Richardson D. C. The P-bulge: A common small unit of non-repetitive protein structure. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. -1978.- 75,2574

127. Richardson J. S. Handedness of crosssover connections in beta-sheets// Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1976. - 73, 2619

128. Schneeman B.O., Chang I., Smith L.B., Lyman R.L. J.-Nutr. 1977. -107,281

129. ShawJ.C., Moore L.A., Sykes J.F.J. Dairy Sci. 1951,- 34,176103

130. Shulz G. E., Elzinga M., Marx F., Schirmer R. H., Thieedimensional structure of adenylate kinase // Nature. 1974. - 250, 120.

131. Shulz G. E., Elzinga M., Marx F., Schirmer R.H., Threedimensional structure of adenylate kinase'//Nature. 1974. - 250, 120.

132. Siernberg M. J. E., Thornton J. M. On the conformation of proteins: The handedness of the beta-strand—a-helix—beta-strand unit.// J. Mol. Biol. -1976. 105, 367.

133. Singlestone V.L., Kratzer F.H. J. Agric. Fd. Chem.- 1969. 17,-497.

134. Stillmark H. Arch. Pharmacol. Inst. Dorpat. 1989. - 3,59.

135. Turner R.H., Liener I.E. J. Agric. Fd. Chem. 1975. - 23, 484.

136. Wang S.C. Phys. Zs. 1927. - Bd. 28, s. 663.

137. Whitehead C.C., McNab J.M., Griffin Br. Poult. Sei.- 1981. 22, 281.

138. Williams D.L., Spray G.H. Br. J. Nutr. 1973. - 29, 57.

139. Yen J.T., Jensen A.A.,Simon J. J. Nutr. 1977. - 107, 156.