[科普中國(guó)]-麥清蛋白

小麥籽粒蛋白

小麥籽粒蛋白按其溶解性可分為：(1)溶于水的麥清蛋白類(lèi)(albumins);(2)溶于鹽的球蛋白類(lèi)(globulins);(3)溶于醇的醇溶蛋白類(lèi)(Gliadins);(4)溶于酸和堿的谷蛋白類(lèi)(Glutenins)。

小麥籽粒蛋白按其功能分為兩類(lèi)：一類(lèi)為谷醇溶蛋白，包括麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，是小麥的主要貯藏蛋白：一類(lèi)為非醇溶蛋白部分，由水溶的麥清蛋白和鹽溶的球蛋白組成。麥學(xué)界通常把小麥的麥清蛋白、球蛋白等統(tǒng)稱(chēng)為代謝蛋白，約占籽粒蛋白總量的15%左右，而把麥醇溶蛋白和麥谷蛋白稱(chēng)為小麥的貯藏蛋白，約占籽粒蛋白總量的85%左右。

小麥非醇溶性蛋白主要分為兩部分：一部分是非貯藏蛋白部分———溶于水的麥清蛋白和溶于鹽的球蛋白，主要是一些代謝過(guò)程中的酶類(lèi)、抑制因子等，另一部分是貯藏蛋白部分———麥豆球蛋白(triticin)和高分子量麥清蛋白(HMWalbumin)。一般認(rèn)為可溶性麥清蛋白和球蛋白及貯藏蛋白部分的麥豆球蛋白和HMW麥清蛋白共約占小麥籽粒蛋白質(zhì)總量的15～20%左右，小麥麥清蛋白的分子量一般為12～60kD。其中HMW麥清蛋白的分子量一般在45～65kD球蛋白的分子量一般在12～60kD，其中麥豆球蛋白的分子量約在22～58kD之間。

麥清蛋白的一般特性麥清蛋白是小麥種子的可溶性蛋白，是細(xì)胞質(zhì)中的酶蛋白，包括α-淀粉酶、蛋白酶抑制因子、調(diào)控酶、特殊途徑的合成酶、代謝酶等，主要作用是調(diào)控小麥的各種代謝過(guò)程，主要沉積在胚、糊粉層中，少部分存在于胚乳，占種子蛋白的9%左右。

一般認(rèn)為小麥麥清蛋白以單體形式存在，但是其具體的分子結(jié)構(gòu)特征目前還不是很清楚。中國(guó)小麥品種的麥清蛋白和醇溶蛋白的電泳圖譜是極為相似的，即譜帶數(shù)目相同、遷移率相同，只是同一遷移率的某些譜帶的相對(duì)強(qiáng)度有差異。不同品種小麥的水溶性蛋白電泳譜帶在數(shù)目、遷移率及譜帶的強(qiáng)度方面都有明顯的差異，即不同小麥品種的水溶性蛋白的電泳圖譜不同。小麥麥清蛋白電泳圖譜在不同小麥品種中的特異性可用于小麥的品種鑒定和遺傳純度分析。另外王金水等的研究結(jié)果表明小麥麥清蛋白在乙醇中有一定的溶解性。由此可見(jiàn)按照小麥蛋白的溶解特性對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)的方法有一定的局限性，而且這種局限性被越來(lái)越多的學(xué)者所揭示，所以需要一個(gè)更科學(xué)的小麥蛋白質(zhì)分類(lèi)系統(tǒng)1。

麥清蛋白氨基酸組成在小麥籽粒的發(fā)育成熟過(guò)程中，麥清蛋白的含量在開(kāi)花始期較高，以后下降。蔣紀(jì)蕓等的研究結(jié)果表明，在氮素施肥的過(guò)程中，在施氮量或施氮時(shí)期等同條件下，麥清蛋白被調(diào)控的幅度較小。麥清蛋白中賴(lài)氨酸、半胱氨酸的含量較高，而賴(lài)氨酸又是人體的第一限制氨基酸，而且其他的氨基酸的含量也較為平均，因此具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

小麥麥清蛋白的編碼基因位點(diǎn)及其遺傳特性不同種類(lèi)蛋白質(zhì)的基因位于染色體的不同位置。普通小麥?zhǔn)且环N異源六倍體(2n=6x=42)，包含三個(gè)染色體組A、B和D，每組有7對(duì)染色體。近年來(lái)，通過(guò)對(duì)小麥水溶性麥清蛋白和鹽溶性球蛋白進(jìn)行的系統(tǒng)研究和不同遺傳品系的分析，其中的幾個(gè)基因已經(jīng)定位在它們各自的染色體上。Jaswinder等通過(guò)SDS-PAGE、RP-HPLC、2-DE等技術(shù)對(duì)小麥麥清蛋白和球蛋白進(jìn)行系統(tǒng)分析表明：多肽鏈Mr64000、Mr62000和Mr16000分別定位在4D的長(zhǎng)臂上、4B的短臂上和3D的短臂上。同樣，通過(guò)等電共聚焦研究，兩個(gè)球蛋白的多肽片斷Mr38000和Mr39000定位在染色體2A、2B、2D上，染色體3B、3D、4D的短臂上，5D的長(zhǎng)臂上，6D的短臂上，7B的短臂上及7D的長(zhǎng)臂上。目前還不是很清楚小麥麥清蛋白利球蛋白的基因是怎樣表達(dá)調(diào)控的。石培春、呂德彬等(1993)的研究小麥麥清蛋白、球蛋白的遺傳特性表明，麥清蛋白相對(duì)含量的遺傳符合加性模型;球蛋白相對(duì)含量的遺傳符合加性顯性基因效應(yīng)模型。李衛(wèi)華、曹連莆等(2001)對(duì)籽粒蛋白質(zhì)及組分含量進(jìn)行數(shù)量遺傳分析表明，小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含量在品種間表現(xiàn)有一定差異，麥清蛋白，球蛋白含量主要受非加性效應(yīng)控制。不同學(xué)者的研究結(jié)果不盡相同，這可能與所選用的材料有關(guān)。

麥清蛋白的功能麥清蛋白主要是代謝過(guò)程中的一些酶及蛋白酶抑制因子，因而在小麥的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用。小麥麥清蛋白主要是功能豐富的酶及酶抑制因子，對(duì)食物的功能、淀粉的積累、小麥蛋白的級(jí)別、最終用途及顆粒的顏色等都具有重要的作用和影響。弄清楚它們?cè)谛←溕L(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的作用并加以利用，也是人們研究小麥麥清蛋白和球蛋白的主要目的之一。孫震等的研究結(jié)果表明小麥胚芽的麥清蛋白和球蛋白能提高機(jī)體的免疫功能，是一種很好的非特異性免疫激活劑。

麥清蛋白與小麥加工品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)系一般認(rèn)為麥清蛋白和球蛋白與小麥的加工品質(zhì)關(guān)系不太密切，而對(duì)小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有重要的影響。麥清蛋白和球蛋白和小麥的加工品質(zhì)關(guān)系研究較為有限，Zaw等發(fā)現(xiàn)高度聚合的水溶性蛋白的量與面包制作品質(zhì)具有明顯的負(fù)相關(guān)，同時(shí)水溶性蛋白對(duì)極性脂類(lèi)物質(zhì)有很高的親和特性，這可能影響面包的體積。而且硬質(zhì)小麥中水溶性蛋白的含量要比軟質(zhì)小麥中高，水溶蛋白在某種程度上可能與小麥的硬度有關(guān)系。籽粒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要取決于其蛋白質(zhì)含量的高低和蛋白質(zhì)中必需氨基酸組成平衡與否，提高籽粒蛋白質(zhì)和必需氨基酸的含量是小麥品質(zhì)育種的主要任務(wù)，兩者缺一不可。營(yíng)養(yǎng)成分的含量以及營(yíng)養(yǎng)成分是否全面和平衡(主要指小麥子粒蛋白質(zhì)含量及其氨基酸組成的平衡程度)，決定小麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。小麥籽粒蛋白質(zhì)中各種氨基酸，尤其是人體必需氨基酸的組成比例是否平衡，是小麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。小麥麥清蛋白和球蛋白具有顯著的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，麥清蛋白氨基酸組成比較平衡，特別是賴(lài)氨酸(為第一限制氨基酸)、色氨酸和蛋氨酸含量較高。是由于其含有豐富的人體必需氨基酸：賴(lài)氨酸和甲硫氨酸，其中賴(lài)氨酸含量豐富，氨基酸組成也比較平衡。另外，色氨酸含量也較高，因而具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值2。