Способ контроля силы муки мягкой пшеницы Советский патент 1992 года по МПК G01N33/10 

Изобретение относится к исследованию или анализу веществ, в частности муки, и может быть использовано при направлен- ном улучшении хлебопекарных качеств муки мягкой пшеницы в селекционной работе.

Известны следующие способы оценки силы муки пшеницы: определение физических свойств теста на альвеографе Шопена, нафаринографе Брабендера, миксофари- нографе Брабендера.

Недостатком указанных методик является то, что для их применения требуется 10 - 500 г зерна или муки. Поскольку на начальных этапах селекционных работ исследователи располагают минимальными количествами семенного материала в несколько зерен, требуется разработка методов, позволяющих получать искомые результаты при использовании нескольких

или даже одной зерновок. Кроме перечисленных методов для оценки силы муки применяют электрофоретическое разделение проламинов в полиакрйлами4ном геле (ПААГ). Недостатокданногоспособавтом, что он не дает полной информации о полипептидном составе проламинов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий электрофорез в градиенте 8-20% ПААГ высокомолекулярных проламинов пшеницы, их гистохимическоевыявление,разделение з-лектрофореграммы на три зоны: А (100 - 55 кД), Б (55 - 45 кД) и В (45 кД), денситометрирование и нахождение так называемого биохимического фактора качества (БФК) - орошения сумм площадей пиков в зонах А и Б, изменяющегося от 1 до 2. Данный показатель, коррелирующий с технологическими

2

О1

ю

хлебопекарными свойствами,позволяет судить о силе муки пшеницы

Запасные белки с молекулярными массами 45 - 55 кД характеризуются высоким уровнем полиморфизма. Вариабельность этих белков обусловлена изменчивостью типа сдвига электрофоретической подвижности и наличием вариантов, которые характеризуются присутствием/отсутствием определенных компонентов. Значительные различия по этой фракции белков касаются количества отдельных полипептидов. Все это затрудняет получение адекватной оценки о связи полипептидного состава запасных белков с технологическими показателями качества муки пшеницы. В связи с этим возможны относительно частые исключения в предварительной оценке потенциальных технологических качеств сортов пшеницы на основе электрофоретических спектров запасных белков выше указанного диапазона молекулярных масс. Следовательно, недостатками прототипа являются учет большого числа компонентов, а также малый интервал изменчивости БФК В прототипе при использовании ПААГ с градиентом концентрации 8 - 20% полипептиды с молекулярными массами 25 и 27 кД не дифференцируются, поэтому данные не приведены, Приготовление градиентного геля связано с большими затратами времени, ко- тороетребуется на его формирование и пол- имеризацию (до 20 ч). Кроме этого, значительно возрастает продолжительность самого электрофореза, в данном случае до б ч Применение градиентного геля 8 - 20% в прототипе было обусловлено в первую очередь стремлением максимально улучшить качество разделения сложной и полиморфной фракции запасных белков пшеницы, характеризующихся молекулярными весами в пределах от 45 до 100 кД. Использование геля с концентрацией 8 или 10% приводило к получению фактически идентичных результатов.

Целью изобретения является повышение надежности оценки силы муки, упрощение способа, сокращение затрат времени, реактивов и семенного материала

Для достижения этой цели использовали методику диск-электрофореза в полиак- риламидном геле (8 %) в присутствии додецил-сульфата-натрия (Latmmli, 1970), позволяющую разделить белковые компоненты по молекулярной массе с последующим гистохимическим выявлением в присутствии Кумасси R-250 и денситометри- рованием электрофореграмм, В качестве показателя силы муки различных сортов мягкой пшеницы использовали фракции

спирторастворимых полипептидов с молекулярными массами 25 и 27 кД Полипептиды с молекулярной массой 25 кД имеются фактически у всех сортов, варьирует только

их относительное количественное содержание. Для полипептидов с молекулярной массой 27 кД характерен полиморфизм типа присутствия/отсутствия, а также количественная изменчивость. Соотношение содержания этих белков(26/27 кД), обозначенное нами через Q, на денситограммах коррелирует с показателем удельной работы деформации теста, определяющим в основном хлебопекарные качества муки. Для сильных

пшениц значение Q выше 4,5; для средних по силе муки сортов - от 1,5 до 4 и для слабых- не превышает 1,5. Таким образом, удельная работа деформации теста зависит от количественного содержания полипептидов с молекулярной массой 25 кД. Увеличение содержания фракций белков с молекулярной массой 27 кД приводит к снижению данного физического качества теста

На фиг. 1 приведены денситограммы проламинов пшеницы сортов Днепровская 521 (а) и Спартанка (б); на фиг,2 - сопряженность качества муки (удельной работы деформации теста) 28 сортов мягкой пшеницы

с компонентным составом низкомолекулярных проламинов.

Проведено злектрофоретическое разделение проламинов 28 сортов мягкой пшеницы Tritlcum aestlvum по методике

диск-электрофореза в ПААГ е присутствии додецил-сульфэта-натрия с последующим гистохимическим выявлением их. Окрашивание белков проводили по стандартной методике в присутствии Кумасси R-250.

Денситометрировали негативы на микроденситометре МД-100 Карл Цейсе Йена (ГДР). Рассчитывали Q - отношение высот пиков 1 и 2 проламинов с молекулярными массами 25 и 27 кД соответственно. Обнаружена корреляция между значениями Q и определенными для каждого сорта показателями удельной работы деформации теста с помощью альвеографа Шопена Коэффициент корреляции, равный 0,88, указывает

на устойчивую достоверную связь между си- муки иотношениемвысот пиков проламинов с молекулярными массами 25 и 27 кД. Каждый из 28 сортов, использованных для анализа, соответствовал сильным - Q 4,5

(фиг.1а); средним - значение Q от 1,5 до 4 или слабым пшеницам - Q 1,5 (фиг 1 б) Данные сведены в таблицу.

Использование предлагаемого способа оценки генотипов мягкой пшеницы на повы- шенное качество зерна позеопяет сократить

затраты времени, реактивов и семенного материала; позволяет повысить надежность оценки силы муки пшеницы за счет использования генетически мономорфной фракции низкомолекулярных проламинов с молекулярной массой 25 кД как показателя качества.

Формула изобретения Способ контроля муки мягкой пшеницы, предусматривающий электрофоретическое разделение проламинов пшеницы в полиак- риламидном геле, гистохимическое выявле- ние в присутствии Кумасси R-250, денситометрирование с последующим уста0

5

новлением показателя, коррелирующего с силой муки мягкой пшеницы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения и сокращения времени, электрофоретическое разделение проламинов пшеницы осуществляют дополнительно в присутствии додецил-сульфата натрия, а в качестве показателя силы муки мягкой пшеницы используют соотношение содержания низкомолекулярных проламинов с мол.м. соответственно 25 и 27 кД, причем к сильной относят муку со значением соотношения выше 4,5, к средней по силе муке - от 1,5 до 4, а к слабой - ниже 1,5.

Использование: хлебопекарная промышленность, способы контроля силы муки мягкой пшеницы. Сущность изобретения: электрофорез в 8 - 10%-ном геле в присутствии додецил-сульфата натрия, гистохимическое выявление с использованием Кумасси Р-250, денситометрирование, определение соотношения содержания низко- молекулярныхпроламиновс молекулярными массами 25 и 27 кД. К сильной относят муку со значением соотношения выше 4,5 к средней по силе муке - от 1,5 до 4, а к слабой - ниже 1,5. 2 ил., 1 табл.

В

Ъ

252В