Warum verhalten sich andere Getreideproteine ​​nicht wie Gluten?

Es gibt hier (und anderswo) viele ausgezeichnete Erklärungen dafür, was Gluten „macht“.

Was ich nirgendwo gesehen habe, ist eine Erklärung dafür, was Gluten so besonders macht. Woher kommen seine wunderbaren elastischen Eigenschaften und warum scheinen keine anderen Getreideproteine ​​(oder überhaupt andere Proteine ​​irgendwo) sie zu haben?

Antworten (1)

Ihre Frage besteht aus zwei Hauptteilen: Was ist elastisch an Gluten und warum haben andere Pflanzen dieses Einhorn, das wir Glutenprotein nennen, nicht? Ich werde zuerst einige Hintergrundinformationen bereitstellen, aber Sie können gerne zu den Spoilern springen, wenn Sie möchten.

Schneller und schmutziger Hintergrund zu Proteinen...

Alle Proteine ​​(wie Gluten) bestehen aus unterschiedlichen Sequenzen und einer Anzahl von etwa 20 basischen Aminosäuren (Glutamin, Lysin, Cystein, Arginin, Isoleucin, um nur einige zu nennen). Wenn wir also über große Proteine ​​wie Gluten sprechen, ist es manchmal schwer, sich daran zu erinnern, dass wir chemisch gesehen von vielen, vielen Aminosäuren (AA)-Molekülen sprechen, die miteinander verbunden sind. Die Art und Weise, wie die AAs miteinander verbunden sind, ist wichtig, da die chemischen Wechselwirkungen die insgesamt größere Form erzeugen und dabei helfen, die physikalischen Eigenschaften des endgültigen Proteins zu bestimmen.

Wenn ich Sie nicht schlafen gelegt habe oder Sie sich über dieses Zeug informieren möchten: Ressourcen zu Sekundär (Bindung zwischen AAs, die Alpha-Helices und Beta-Faltblätter erzeugen), Tertiär (AA-Seitenkettenwechselwirkungen und AA-Rückgrat ) und quaternäre (3D) Strukturen von Proteinen finden Sie in pubmed.

Gluten und was sie sind:

Gluten ist die Hauptspeicherform von Proteinen im Weizen. Gluten selbst ist eine Verschmelzung von Glutenin- und Gliadin-Proteineinheiten, die zur Prolamin-Superfamilie gehören (Prolamine sind cool, schlagen Sie nach).

Gluten-Untereinheiten fallen in drei große Kategorien:

  • Prolamine mit hohem Molekulargewicht (HMW) (Glutenin-Untereinheiten) ungefähr 6–10 % des Proteins
  • Schwefelreiche Prolamine (ca. 70–80 % des Proteins), darunter: Gamma-Gliadine, Alpha-Gliadine und die niedermolekularen (LMW) Untereinheiten des B- und C-Typs von Glutenin
  • Zu den schwefelarmen Prolaminen (ungefähr 10–20 % des Proteins) gehören: v-Gliadine und LMW-Untereinheiten vom D-Typ von Glutenin

Abweichungen in der Verbreitung dieser Proteine ​​tragen dazu bei, wie Weizensorten kommerziell genutzt werden (wie Winter- oder Sommerweizen ... Sie haben die Variationen gesehen, die in den Verkaufsregalen erhältlich sind). Die Zusammensetzung des Glutenproteins in der verwendeten Weizensorte führt zu unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften (Elastizität, Dichte usw.) des daraus hergestellten Teigs.

Woher kommen die elastischen Eigenschaften?

Die elastischen Eigenschaften von Gluten ergeben sich aus der Art und Weise, wie die Komponenten der Proteinmatrix mit Wasser interagieren. Die Glutenproteine ​​​​reagieren mit Wasser auf eine Weise, die andere Speicherformen von Proteinen nicht können, nämlich im Quellungs- / Hydratationsbit. Es passieren zwei Dinge gleichzeitig. Die Gliadinabschnitte des Glutenproteins tragen zur Reibung bei, mit der sich die hydratisierende Flüssigkeit in und in der Nähe der Proteinmatrizen bewegen kann (Viskosität). Der Glutenin-Anteil des Moleküls ist für die Elastizität oder Festigkeit der Proteinmatrix verantwortlich. Glutenin scheint aufgrund der Art und Weise, wie es gefaltet ist, einer reversiblen (nicht so häufigen wie erwarteten) Dehnung zu unterliegen.

Warum scheinen keine anderen Getreideproteine ​​Gluten zu enthalten?

Ich möchte darauf hinweisen, dass dies eher eine Frage der Pflanzenphysiologie / Phylogenie ist als eine, die sich auf das Kochen bezieht.

Sie haben einfach nicht das Zeug dazu.

Die Art und Weise, wie verschiedene Pflanzen die Speicherform ihrer Proteine ​​herstellen, wird durch ihre spezifischen DNA-Sequenzen innerhalb des Genoms bestimmt. AA Struktur, Ordnung (NC-Terminus) und endgültige Form der von der Pflanze geschaffenen Proteine ​​sind ein Ergebnis der Transkription, Translation und posttranslationalen Modifikationen von DNA-Sequenzen in der Pflanze.

Referenzen für diejenigen, die sie wollen: (Ich habe versucht, kostenlose Online-Referenzen zu finden)

Speicherproteine ​​für Getreidesamen: Strukturen, Eigenschaften und Rolle bei der Getreidenutzung http://jxb.oxfordjournals.org/content/53/370/947.full.pdf+html

Die Funktionalität von Weizengluten als Qualitätsdeterminante in Nahrungsmittelprodukten auf Getreidebasis Annual Review of Food Science and Technology Vol. 1, No. 3: 469-492 (Ausgabedatum April 2012) DOI: 10.1146/annurev-food-022811-101303

Verteilung von Glutenproteinen in Brotweizen (Triticum aestivum) Getreide http://aob.oxfordjournals.org/content/108/1/23.abstract

Entstehung und Eigenschaften von Weizenmehlteigen http://dx.doi.org/10.1080/10408399009527517

Weizenprotein-Zusammensetzung und Eigenschaften von Weizenglutenin in Bezug auf die Funktionalität beim Brotbacken http://dx.doi.org/10.1080/10408690290825510

Ich schätze die ausführliche Antwort (ich habe definitiv etwas daraus gelernt), aber das ist nicht wirklich das, was ich frage. Vielleicht war ich unklar. Mir geht es nicht nur darum, warum der Gliadin-Glutenin-Kohlenhydrat-Komplex, den wir Gluten nennen, das tut, was er tut, sondern warum nichts Vergleichbares irgendwo anders in allem, was wir essen, auftaucht. Vielleicht lautet die Antwort einfach „so hat es sich herausgestellt“, aber selbst das wirft einige Fragen zur Evolutionsbiologie auf.
Andere Pflanzen haben sich nicht mit dem gleichen Satz von DNA-Sequenzen in ihrem Genom entwickelt, und welche Divergenz auch immer vor langer Zeit stattgefunden hat. Die erste Referenz, die ich bereitgestellt habe, spricht über phylogenetische Unterschiede, wenn Sie sich durch sie hindurcharbeiten können. Dieser Teil Ihrer Frage bezieht sich nicht auf das Kochen, und ich denke, es ist nicht zum Thema, aber ich habe Ihnen Informationen hinterlassen, falls Sie nachsehen möchten.
Ja, wenn es damit erledigt ist, dann ist es damit erledigt. Wenn die Antwort genomisch und nicht kulinarisch ist, dann sei es so.