facebook instagram
Blog

Οι πρωτεϊνες του ηλίανθου και η σημασία τους

Το 85% των πρωτεϊνών του ηλίανθου χαρακτηρίζονται ως «πρωτεϊνες αποθήκευσης» των σπόρων. Οι αποθηκευτικές πρωτεΐνες παράγονται κυρίως κατά την ανάπτυξη των σπόρων και αποθηκεύονται σε αυτούς παρέχοντας το θείο και το άζωτο που απαιτείται για την ανάπτυξη των δενδρυλλίων μετά τη βλάστησή τους. Αυτές οι πλούσιες σε θείο και άζωτο πρωτεΐνες είναι ιδανικές για πολλές ανθρώπινες μεταβολικές ανάγκες, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ινσουλίνης και της ανάπτυξης των μυϊκών και σκελετικών κυττάρων, ενώ φέρουν αντιοξειδωτικό χαρακτήρα. Διακρίνονται δύο κύριοι τύποι αποθηκευτικών πρωτεϊνών στους ηλιανθόσπορους, οι γλοβουλίνες (globulins) και οι αλβουμίνες (albumins). Οι γλοβουλίνες είναι οι πιο συχνά απαντώμενες πρωτεϊνες του ηλίανθου σε ποσοστό 40-90% και είναι διαλυτές σε αραιό διάλυμα άλατος, ενώ οι αλβουμίνες συναντώνται σε ποσοστό 10-30% και είναι υδατοδιαλυτές.

Τα δύο κύρια πρωτεΐνικά κλάσματα, που εκχυλίζονται με άλας, είναι η 11S γλοβουλίνη ή ηλιανθίνη, η οποία ανήκει στην οικογένεια των γλοβουλινών, και οι 2S αλβουμίνες (SFAs). Οι ηλιανθίνες θεωρούνται γενικά ως η κύρια ομάδα των αποθηκευτικών πρωτεϊνών, ενώ αντιπροσωπεύουν περίπου το 60% των συνολικών πρωτεϊνών στους ώριμους σπόρους. Πιο συγκεκριμένα, η ηλιανθίνη είναι μία ολιγομερής πρωτεΐνη με μεγάλο μοριακό βάρος (Μw) 300-350 kDa. Αποτελείται από 6 υπομονάδες, οι οποίες συνθέτουν ένα όξινο (32-44kDa) και ένα βασικό (21-27kDa) πολυπεπτίδιο που συνδέονται με δισουλφιδίκό δεσμό. Από την άλλη, οι αλβουμίνες του ηλίανθου είναι βασικές πρωτεΐνες με μοριακή μάζα 10-18 kDa, αποτελούνται από μία πολυπεπτιδική αλυσίδα και διακρίνονται σε δύο τύπους: με μεγάλη και με μικρή περιεκτικότητα σε μεθειονίνη. Στους σπόρους παρατηρείται μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε ηλιανθίνη 11S, ενώ στους πυρήνες σε αλβουμίνη 2S. Ακόμη, οι λειτουργικές ιδιότητες αυτών, όπως η διαλυτότητα, η γαλακτωματοποιητική και πτηκτωματική ικανότητα, αλλά και η ικανότητα σχηματισμού αφρού,  εξαρτώνται από το βαθμό μετουσίωσής τους κατά την επεξεργασία των σπόρων, από τις επικρατούσες συνθήκες, όπως η θερμοκρασία και το pH, αλλά και από τη σύνθεση και τη διαμόρφωσή τους.

Στον ηλίανθο συναντώνται, επίσης, οι γλουτελίνες σε ποσοστό 11-17% (διαλυτές σε αλκάλι) και οι προλαμίνες (διαλυτές σε αλκοόλη) που είναι μικρότερα κλάσματα. Γενικά, παρατηρείται διακύμανση στις αναλογίες των διάφορων πρωτεϊνικών κλασμάτων σύμφωνα με το βαθμό καθίζησής τους, και η οποία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο του ρυθμιστικού διαλύματος, το pΗ, τη ιονική ισχύ, τη χημική, φυσική ή ενζυματική τροποποίηση κ.λπ. Άλλη μία ομάδα που συναντάται στους ηλιόσπορους είναι οι ελαιοσίνες ή πρωτεΐνες του ελαίου, οι οποίες συνδέονται με την εξωτερική επιφάνεια των ελαίων εμποδίζοντας τη συνένωση μεταξύ τους.

Περαιτέρω, κατά την επεξεργασία των σπόρων για την εκχύλιση ελαίου,  τα στερεά κατάλοιπα (sunflower meals) που απομένουν, εμφανίζουν  πρωτεϊνική περιεκτικότητα της τάξης του 30 με 50%, η οποία μπορεί να φτάσει ακόμα και το 66% ανάλογα με τον τρόπο επεξεργασίας των σπόρων και απομάκρυνσης των λιπαρών ουσιών για την παραγωγή ελαίου. Η αξιοποίηση των στερεών κατάλοιπων του ηλίανθου για την παραγωγή πρωτεϊνικών κλασμάτων θα μπορούσε να μειώσει την εξάρτηση της βιομηχανίας τροφίμων από τα πρωτεϊνικά κλάσματα της σόγιας, η οποία αρχίζει και έχει υψηλό κόστος, αλλά και να ενισχύσει την πλήρη χρήση τους για την παραγωγή εδώδιμων προϊόντων. Μάλιστα, οι λειτουργικές ιδιότητες των πρωτεϊνών του ηλίανθου είναι όμοιες με εκείνες της σόγιας. Παρά την έλλειψη λυσίνης, οι πρωτεϊνες αυτές έχουν μεγάλη θρεπτική αξία και θεωρούνται πολύτιμη εναλλακτική λύση ως συστατικά τροφίμων, αφού στερούνται των τοξικών ουσιών και των αλλεργιογόνων,  φέρουν ελάχιστες μη θρεπτικές ενώσεις (όπως αναστολείς πρωτεάσης, γλυκοσινολικές ενώσεις και κυανογόνα) και είναι πλούσιες σε θειούχα αμινοξέα σε σύγκριση με πρωτεϊνες άλλων ελαιούχων σπόρων και φυτικής προέλευσης, ενώ φέρουν ένα προφίλ αμινοξέων που συμβαδίζει με τα πρότυπα του FAO.

To sunflower cake έκτος του ότι αποτελεί ένα πλήρης αξίας υποκατάστατο σογιάλευρου και υγρού απόσταξης αραβόσιτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή αντιμυκητιακών αντιβιοτικών.

Τα προϊόντα που προκύπτουν από την απομόνωση των πρωτεϊνών του ηλίανθου, μπορούν να υποβληθούν σε υδρολυτική επεξεργασία με χρήση ενζύμων, όπως πεψίνη και παγκρεατίνη, με σκοπό την παραγωγή πρωτεϊνικών υδρολυμάτων που φέρουν βελτιωμένες λειτουργικές και διατροφικές ιδιότητες. Επιπλέον, τα πρωτεϊνικά υδρολύματα αποτελούν πηγή βιοδραστικών πεπτιδίων, τα οποία είναι μικρά πεπτίδια με βιολογική δραστικότητα πιθανότατα ευεργετική για τον ανθρώπινο οργανισμό. Έχουν περιγραφεί, μάλιστα, βιοδραστικά πεπτίδια με διαφορετικές επιπτώσεις στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού, καρδιαγγειακού, νευρικού, και γαστρεντερικού συτήματος, ενώ κάποια από αυτά θεωρείται ότι αναστέλλουν χρόνιες παθήσεις, όπως η υψηλή αρτηριακή πίεση.

Τέλος, οι πρωτεϊνες του ηλίανθου αποτελούν σημαντικό συστατικό και μπορούν να χρησιμοποιηθούν  στη βιομηχανία τροφίμων, όπως για την παραγωγή άρτου, κονσερβών  κρέατος, ιχθύων και λαχανικών, την παρασκευή ειδών ζαχαροπλαστικής και παγωτού, αλλά και την παραγωγή διάφορων χορτοφαγικών και εξατομικευμένων ειδών τροφίμων. Μπορούν ακόμα να ενσωματωθούν στην αθλητική διατροφή, με πρωτεϊνούχα σκευάσματα, όπως ενισχυμένες μπάρες δημητριακών, ενώ μεγάλη είναι η σημασία τους και για τη φαρμακοβιομηχανία, με την ένταξή τους σε σκευάσματα και συμπληρώματα διατροφής.