Синтез жира в масличных семенах на одной из стадий осуществляется ферментом а ц е т и л-К о А - а ц е т и л т р а н с ф е-разой. Этот фермент, относящийся к классу трансфераз, катализирует процесс ступенчатого присоединения к цепи жирной кислоты двууглеродных фрагментов. В масличных семенах отмечается присутствие и других ферментов, например уреазы (карбамид-амидогидролазы), относящейся к группе гидролаз.

К числу наиболее характерных особенностей действия ферментов относится их высокая специфичность. Как правило, один фермент осуществляет только одну какую-либо стадию в цепи реакций обмена веществ. Поэтому каждый этап обмена требует для своего осуществления координированной системы из нескольких ферментов. Число ферментов в системе определяется числом последовательных реакций, слагающих этап обмена.

В живом организме различные пути обмена взаимосвязаны и обмен в целом осуществляется единой комплексной полиферментной системой. Продукт, образовавшийся под действием одного фермента, оказывается субстратом для другого фермента, присутствующего в системе. Благодаря этому на молекулу субстрата могут в определенном порядке последовательно воздействовать все ферменты, находящиеся в системе. Каждый из комплекса ферментов вызовет определенные изменения в молекуле данного вещества, прежде чем она подвергнется действию следующего фермента, и так будет продолжаться до тех пор, пока не закончится весь процесс. Важно только, чтобы цепь ферментов была полной и непрерывной.

Наблюдается определенное постоянство набора ферментов в; каждой растительной ткани. Однако на количество ферментов в живом организме оказывают влияние внешние условия. Интенсивность синтеза ферментов определяется наличием специфического субстрата в окружающей среде. Если нет подходящего субстрата, то не образуется и воздействующий на него фермент.

Накопление какого-либо продукта в клетках растений ведет к образованию фермента, действующего на данное вещество. Продукт, полученный в результате действия этого фермента, будет накапливаться и в свою очередь может стимулировать образование второго фермента, способного воздействовать на этот продукт, и т. д. В результате образуется последовательная цепь реакций, осуществляемая группой ферментов.

Если такая цепь ферментов образовалась, то она сохраняется до тех пор, пока в наличии будет исходный субстрат. Недостаток какого-либо фермента вызовет накопление субстрата, на который действует данный фермент, и это в свою очередь будет стимулировать дополнительное адаптивное образование этого фермента для восстановления нарушенного равновесия.

При уменьшении расстояния между молекулами резко возрастает скорость реакций. Уменьшить это расстояние можно, или повысив концентрацию системы, или сблизив молекулы различных ферментов, размещая их на специальных структурах. В последнем случае независимо от концентрации реагирующих компонентов расстояния между ферментами всегда будут небольшими и постоянными.

Действительно, организация и координация действия во многих ферментных системах осуществляется за счет определенной локализации ферментов во внутриклеточных органоидах (в. митохондриях, пластидах и других структурах клетки):

Растительные белки-ингибиторы

В семенах масличных растений синтезируются белки - ингибиторы ферментов. Их отличительной особенностью является способность образовывать с ферментами устойчивые комплексы, в составе которых ферменты полностью лишены своих каталитических свойств. Известны белки - ингибиторы протеолитиче-ских ферментов, в первую очередь трипсина и химотрипсина, а. также ферменты - ингибиторы гидролаз. Наиболее широко ингибиторы трипсина и химотрипсина представлены в семенах семейства бобовых. В семенах сои около 6% общего содержания белка приходится на долю ингибитора трипсина.

Первый кристаллический белок со свойствами ингибитора протеолитических ферментов был выделен из бобов сои в 1945 г. ингибитор Кунитца). Белки-ингибиторы характеризуются некоторыми общими свойствами. Как правило, это низкомолекулярные белки (молекулярная масса 8000-30 000), состоящие из двух или четырех субъединиц. Большинство их хорошо растворимо в воде или разбавленных растворах солей. В простейшем случае молекула ингибитора соединяется с одной молекулой фермента, встречаются также ингибиторы из сои и арахиса, способные реагировать с двумя ферментами (ингибитор Баумана - Бирк).

Биохимическая роль белков - ингибиторов ферментов - заключается в защите растений и их семян от бактериальных и грибных инфекций и от поражения насекомыми-вредителями путем ингибирования ферментов пищеварительного цикла насекомых. Так, при поражении растений колорадским жуком в качестве ответной реакции начинается образование в листьях белков-ингибиторов, образующих прочные неактивные комплексы с протеолитическими ферментами жука.

Присутствие в семенах сои и арахиса белков-ингибиторов существенно снижает их усвояемость организмом животных и человека. Поэтому в ходе технологической переработки масличных семян, содержащих белки-ингибиторы, должны предусматриваться операции, обеспечивающие их надежную инактивацию, например тепловая денатурация.

АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ВЕЩЕСТВА НЕБЕЛКОВОГО ХАРАКТЕРА

К азотсодержащим веществам небелкового характера в масличных семенах относятся азотистые основания в соединениях фосфолипидного характера, а также соединения, в основном представленные продуктами распада белков, свободными аминокислотами и алкалоидами.

Общее содержание небелкового азота в масличных семенах относительно невелико (в % от общей суммы азота): в подсолнечнике 0,5-2,5; в хлопчатнике до 6,0; в сое 6,8-8,8.

В зеленых частях растения, а также в недозрелых семенах содержание небелкового азота значительно выше. В процессе порчи семян содержание небелкового азота в семенах может увеличиваться за счет азота свободных аминокислот. Поэтому свободные азотистые основания - компоненты нуклеиновых кислот, коферментов, фосфолипидов - обнаружены в семенах, подвергавшихся порче или не полностью созревших.

Наконец, к группе азотсодержащих веществ небелкового характера относятся также алкалоиды. Эти вещества широко распространены в растениях и обнаружены во многих масличных семенах. Так, в' семенах клещевины содержится алкалоид рицинин C8H₈N0₂, в семенах черной горчицы - синапин 'CeH^NOe, в семенах арахиса - арахин C5H14N2O. Много алкалоидов в масличных растениях семейства Капустных, молочайных. Богаты алкалоидами семена таких растений, как конопля, мак, хлопчатник.

Азотсодержащие компоненты липидов описаны ранее. Азотсодержащие компоненты гликозидов описаны ниже в главе «Углеводы».