و ألبومين البيض هو الأكثر وفرة في بروتين البيض "واضحة" من الطيور. إنه ينتمي إلى عائلة البروتينات المعروفة باسم "السربين" أو "مثبطات الأنزيم البروتيني السيرين" ، وهي مجموعة متنوعة للغاية من البروتينات حقيقية النواة (تتضمن أكثر من 300 بروتين متماثل).
كان من أوائل البروتينات المعزولة بدرجة نقاء كبيرة ، وبفضل وفرته المذهلة في الهياكل التناسلية للطيور ، فإنه يستخدم على نطاق واسع "كنموذج" في إعداد "المعايير" لدراسة التركيب والخصائص ، تخليق وإفراز العديد من البروتينات.
التركيب الجزيئي للألبومين البيضاوي (المصدر: جواهر سواميناثان وموظفو MSD في المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية عبر ويكيميديا كومنز)
من حيث النسبة المئوية ، يشتمل الألبومين البيضاوي على ما بين 60 و 65٪ من إجمالي محتوى البروتين في بياض البيض ، ولكن على عكس الأعضاء الآخرين في عائلة بروتين السربين ، فإنه ليس له نشاط كمثبط للبروتياز.
يحتوي بياض بيض الدجاج أيضًا على بروتينات أخرى:
- Ovotransferrin ، ويسمى أيضًا كونالبومين ، والذي يمثل 13٪ من إجمالي محتوى البروتين في البيض
- مخاطي البيض ، وهو بروتين سكري يشكل 11٪ من الإجمالي
- Ovomucin ، بروتين سكري مكبريت آخر يمثل 3.5٪
- الليزوزيم أو الموراميداز ، والذي يشكّل أيضًا 3.5٪ من إجمالي بروتين البيض
- الجلوبيولين والتي تمثل 4٪
يحدث تخليق الألبومين البيضاوي من خليط من الببتيدات الوسيطة أثناء عبور البويضة عبر قناة البيض للطيور وهناك تقارير تفيد بأن نسخ الجينات المعنية يحدث فقط استجابة لوجود هرمون الاستروجين ، وهو هرمون جنسي.
بناء
Ovalbumin هو بروتين فسفوغليكي أحادي بوزن جزيئي يبلغ حوالي 45 كيلو دالتون ونقطة متساوية كهربائية قريبة من 4.5. لذلك ، في هيكلها ، هناك العديد من مواقع الفسفرة والجليكوزيل ، وهي تعديلات شائعة جدًا بعد الترجمة في البروتينات.
يتم ترميز هذا البروتين بواسطة 7700 زوج أساسي من الجينات ، يتميز بوجود 8 إكسونات تتخللها 7 إنترونات ، لذلك يُشتبه في أن مرساله يخضع لتعديلات متعددة بعد النسخ لإنتاج البروتين الناضج.
يحتوي الألبومين البيضاوي من بيض الدجاج على 386 بقايا من الأحماض الأمينية وقد تبين أن الشكل النقي لهذا البروتين يتكون من ثلاث فئات فرعية تعرف باسم A1 و A2 و A3 ، وتتميز باحتوائها على مجموعتين ، واحدة ولا تحتوي على مجموعة فوسفات ، على التوالي.
فيما يتعلق بالهيكل الثلاثي ، يكشف تسلسل الأحماض الأمينية للألبومين البيضاوي عن وجود 6 بقايا سيستين ، يتم تشكيل أربعة جسور ثاني كبريتيد بينها. علاوة على ذلك ، أظهرت بعض الدراسات الهيكلية أن الطرف N من هذا البروتين هو أسيتيل.
س-
عندما يتم تخزين البيض ، يتم تعديل بنية الألبومين البيضاوي ، لتشكيل ما يعرف في الأدبيات باسم S-ovalbumin ، وهو شكل أكثر ثباتًا ضد الحرارة والذي يتشكل بسبب آليات التبادل بين ثاني كبريتيدات و sulfhydryls.
بالإضافة إلى درجة حرارة التخزين ، يتشكل هذا "الشكل" من الألبومين البيضاوي أيضًا اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني الداخلي للبيض ، والذي يمكن توقعه في أي نوع من البروتين في الطبيعة.
S-ovalbumin ، إذن ، تنسب إليه بعض تفاعلات فرط الحساسية التي يعاني منها بعض الأشخاص بعد تناول البيض.
المميزات
على الرغم من حقيقة أن البيض ينتمي إلى عائلة من البروتينات تتميز بنشاطها كمثبطات للبروتياز ، إلا أنها لا تمتلك نشاطًا مثبطًا ولم يتم توضيح وظيفتها بشكل كامل.
ومع ذلك ، فقد تم الافتراض بأن الوظيفة المحتملة لهذا الإنزيم هي نقل وتخزين أيونات المعادن من وإلى الجنين. اقترح مؤلفون آخرون أنه يعمل أيضًا كمصدر غذائي للجنين أثناء نموه.
من وجهة نظر تجريبية ، يمثل الألبومين البيضوي أحد البروتينات "النموذجية" الرئيسية لأنظمة دراسة هيكلية ووظيفية وتركيبية وإفراز البروتين ، ولهذا كان مهمًا للغاية للتقدم في الأمور العلمية.
وظائف لصناعة المواد الغذائية
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنه أحد البروتينات الأكثر وفرة في بياض بيض الدجاج ، فهو بروتين مهم للغاية لتغذية البشر والحيوانات الأخرى التي تأكل بيض الطيور المختلفة.
في جانب الطهي ، يتم استخدام الزلال البيضاوي ، وكذلك باقي البروتينات في بياض البيض ، لخصائصها الوظيفية ، خاصة فيما يتعلق بالقدرة على تكوين الرغوة ، وهي عملية يتم خلالها تغيير طبيعة البولي ببتيدات ، وتشكيل واجهة الهواء. / خاصية سائلة مستقرة لحالة التشتت المذكورة.
تمسخ
نظرًا لأن ovalbumin يحتوي على العديد من مجموعات sulfhydryl ، فهو بروتين تفاعلي إلى حد ما ويمكن تغيير خصائصه بسهولة.
تتراوح درجة حرارة تمسخ البيض بين 84 و 93 درجة مئوية ، 93 هي الدرجة التي تميز شكل S-ovalbumin ، وهو أكثر استقرارًا في درجات الحرارة المرتفعة. ينتج عن تمسخ طبيعة الزلال البيضاوي بالحرارة تكوين "المواد الهلامية" ذات اللون الأبيض الفاتح التي تظهر أثناء طهي البيض.
بيض مقلي (المصدر: WhatamIdoing عبر ويكيميديا كومنز)
يعد PH عاملًا مهمًا أيضًا عند التفكير في تمسخ هذا البروتين ، وكذلك نوع وتركيز الأملاح. بالنسبة للألبومين البيضاوي ، فإن تغيير طبيعة الأس الهيدروجيني هو حوالي 6.6.
في ظل ظروف تمسخ مختلفة ، تميل جزيئات الألبومين البيضاوي بشكل كبير إلى التكتل ، وهي عملية يمكن تسريعها عادةً بإضافة الأملاح وزيادة درجة الحرارة.
إن قدرة الزلال البيضاوي وبروتينات بياض البيض الأخرى على تكوين هياكل شبيهة بالهلام عند تسخينها ، فضلاً عن قدرتها على الارتباط بجزيئات الماء والعمل كمستحلبات ، هي ما يمنحها أهم خصائصها الوظيفية و ولهذا السبب يتم استغلالهم بشكل خاص في صناعة المواد الغذائية.
كانت عملية تمسخ هذا البروتين مفيدة للغاية في التحقيق في آليات الانتقال بين الحالة الصلبة والهلامية ، وكذلك لدراسة تأثير أنواع مختلفة من الأملاح بتركيزات مختلفة (القوة الأيونية) على السلامة من البروتينات.
المراجع
- هنتنغتون ، جا ، وستاين ، بي (2001). هيكل وخصائص الألبومين البيضاوي. مجلة الكروماتوغرافيا ب: العلوم الطبية الحيوية والتطبيقات ، 756 (1-2) ، 189-198.
- كوزيكي ، ت. ، كيتاباتاكي ، إن ، ودوي ، إي (1989). تمسخ حراري لا رجعة فيه وتشكيل مجاميع خطية من الألبومين البيضاوي. الغرويات المائية الغذائية ، 3 (2) ، 123-134.
- Nisbet ، AD ، SAUNDRY ، RH ، Moir ، AJ ، Fothergill ، LA ، & Fothergill ، JE (1981). التسلسل الكامل للأحماض الأمينية لألبومين الدجاجة. المجلة الأوروبية للكيمياء الحيوية، 115 (2) ، 335-345.
- فيليبس ، جو ، وويليامز ، بنسلفانيا (محرران). (2011). كتيب البروتينات الغذائية. إلسفير.
- Remold-O'Donnell، E. (1993). عائلة بروتينات السربين البيضاوية. رسائل FEBS ، 315 (2) ، 105-108.
- سانكار ، دي إس ، وتيس ، إتش دبليو (1959). التخليق الحيوي للألبومين البيضاوي. الطبيعة ، 183 (4667) ، 1057.
- شريف ، عضو الكنيست ، سليم ، م ، وجافيد ، ك. (2018). علم المواد الغذائية في صناعة مسحوق البيض. في دور علم المواد في الهندسة الحيوية للأغذية (ص 505-537). الصحافة الأكاديمية.
- Weijers، M.، Barneveld، PA، Cohen Stuart، MA، & Visschers، RW (2003). التمسخ الناتج عن الحرارة وتجميع الألبومين البيضاوي عند درجة الحموضة المحايدة الموصوفة بواسطة حركيات الدرجة الأولى التي لا رجعة فيها. علم البروتين: منشور لجمعية البروتين ، 12 (12) ، 2693-2703.