Ohran hordeiinien uuttuminen ja metallikatalysoitu oksidaatio

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507211985
Title: Ohran hordeiinien uuttuminen ja metallikatalysoitu oksidaatio
Author: Arte, Elisa
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Environmental Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2013
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507211985
http://hdl.handle.net/10138/38045
Thesis level: master's thesis
Discipline: Livsmedelsteknologi (spannmålsteknologi)
Food Technology (Cereal technology)
Elintarviketeknologia (viljateknologia)
Abstract: Tutkielman kirjallisuusosassa perehdyttiin ohran hordeiinien kemialliseen rakenteeseen ja hordeiinien erottamiseen. Lisäksi perehdyttiin proteiinien ja aminohappojen metallikatalysoituun oksidaatioon. Kokeellisen työn tavoitteena oli ensinnäkin kehittää ohran isoimpien hordeiiniryhmien, B- ja C-hordeiinien, yksinkertainen ja tehokas erotusmenetelmä. Tutkimuksen toisena tavoitteena oli selvittää, miten metallikatalysoitu oksidaatio muokkaa erotettuja hordeiineja. Ohranäytteenä työssä käytettiin suomalaista Jorma-ohraa sen proteiinien hyvän uuttumisen takia ja koska sitä ei tarvinnut kuoria hiomalla ennen jauhamista. Jauhetusta ohrasta uutettiin aluksi vesi- ja suolaliukoinen materiaali pois, minkä jälkeen se pakkaskuivattiin. Kaksiulotteisessa elektroforeesissa C-hordeiinien isoelektristen pisteiden alueeksi määritettiin 5–7. Hordeiiniryhmien erottamista toisistaan tutkittiin geelisuodatuksella, ammoniumsulfaattisaostuksella ja alkoholiuutoilla. Eri uuttolämpötilat, pH:t tai lämpökäsittelyt eivät kuitenkaan parantaneet B- ja C-hordeiinien erottumista. Paras Chordeiinien erotus saatiin uuttamalla 55-prosenttisella 2-propanolilla 50 ºC:ssa, joskin mukana oli myös B-hordeiineja, ja tätä uuttomenetelmää päätettiin käyttää myöhemmissä tutkimuksissa. Hordeiinien muokkautumista metallikatalysoidulla oksidaatiolla tutkittiin käyttämällä kuparia tai rautaa katalyyttinä ja vetyperoksidia tai askorbiinihappoa oksidanttina. Reaktiot analysoitiin SDS-PAGE:lla ja SE-HPLC:llä. Hordeiineja pilkkoutui tehokkaimmin reaktiossa, jossa metallina oli kupari ja oksidanttina vetyperoksidi. Tässä reaktiossa 24 tunnin inkuboinnin jälkeen suurten proteiinien määrä oli pienentynyt merkittävästi. SE-HPLC:n tuloksista havaittiin myös B-hordeiinien olevan lähes täysin aggregoituneina. Nämä aggregoituneet B-hordeiinit pilkkoutuivat oksidaatiossa jo kahden tunnin inkuboinnin jälkeen. Tulosten perusteella ohran suurimpien hordeiiniryhmien, B- ja C-hordeiinien, erottaminen oli haasteellista. Ohran hordeiinit pilkkoutuivat tehokkaasti kuparikatalysoidussa oksidaatiossa vetyperoksidilla.The literature review focused on the composition of the barley hordeins and the known extraction methods. The metal-catalysed oxidation of proteins and amino acids was also reviewed. The aim of the experimental part was to develop a simple selective extraction method for the B and C hordeins and to study how metal-catalysed oxidation affects these hordeins. Hulles barley cf. Jorma was selected as test material since milling of this cultivar was simple with a Brabender Junior mill. From the milled barley, water and salt-soluble material were removed and the rest was freeze-dried. The freeze-dried sample flour was studied by gel separation, precipitation and extraction with aqueous alcohols. The aqueous alcohol extracted the C hordeins completely although there was some B hordeins present. Two-dimensional electrophoresis showed that the isoelectric point of C hordeins was between the pH 5–7. Aqueous alcohols, extraction temperatures and pH were studied for hordein extraction. None of the studied methods improved the extraction of B and C hordeins. The hordein sample used in further experiments was extracted with 55% 2-propanol at 50 ºC. The metal-catalysed oxidation of the extracted hordeins was studied by using copper or iron as a catalyst and hydrogen peroxide or ascorbic acid as an oxidant. The reactions were analysed with SDS-PAGE and SE-HPLC. The results showed that the most effective reaction was with copper and hydrogen peroxide where the B and C hordeins were degraded efficiently after 24 hours of incubation. The results from SE-HPLC showed aggregated B hordeins in the extracted sample, which were partly degraded after two hours of incubation with hydrogen peroxide and copper. The results of this study indicated that the biggest groups of hordeins, the B and C hordeins, cannot be selectively separated with extraction. The barley hordeins efficiently degraded in the metal-catalysed oxidation with hydrogen peroxide and copper.
Subject: SDS-PAGE
SE-HPLC
barley
prolamins
hordeins
metal-catalysed oxidation
SDS-PAGE
SE-HPLC
ohra
hordeiini
prolamiini
metallikatalysoitu oksidaatio


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
GRADU_ARTE.pdf 1.353Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record