Z. Lebensm. Unters. Forsch. 170, 17-26 (1980)

Zeitschrift f/ir

Lebensmittel- Untersuchung

und-Forschung @ L F. Bergmann Verlag 1980

Vergleichende Untersuchungen fiber partielle Aminos~iuresequenzen von Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten*

I. Proteinfraktionierung nach Osborne

Herbert Wieser, Werner Seilmeier und Hans-Dieter Belitz** Deutsche Forschungsanstalt ffir Lebensmittelchemie und Institut ffir Lebensmittelchemie der Technischen Universitgt Mfinchen, Lichtenbergstrage 4, D-8046 Garching, Bundesrepublik Deutschland

Comparative Investigations of Partial Amino Acid Sequences of Prolamines and Glutelins from Cereals

I. Frnctionation of Proteins According to Osborne

Summary. Albumins, globulins and prolamines of wheat, rye, barley, oats, rice, sorghum and maize were obtained by extraction of defatted meals successively with water, salt solution and aqueous ethanol. The re- sidual proteins were taken as glutelins. The cereals con- tain very different amounts of the four protein fractions mentioned. The amino acid composition of the prolamines only is correlated with the phylogenetic relationships. With the cereals causing coeliac disease (wheat, rye, barley) the amino acid composition of the prolamines is very similar and strongly different from that of the other cereals. The differences between wheat and other cereals in respect to gluten formation is re- flected very well by the amounts and amino acid compositions of prolamines and glutelins.

Zusammenfassung. F fir vergleichende Untersuchungen werden aus den entfetteten Mehlen von Weizen, Rog- gen, Gerste, Hafer, Reis, Hirse und Mais durch succes- sive Extraktion mit Wasser, Salzlfsung und Ethanol/ Wasser Albumin-, Globulin-, Prolamin- und Glutelin- fraktionen gewonnen. Hinsichtlich der Verteilung des Gesamtproteins auf diese Fraktionen treten zwischen den Getreidearten groBe Unterschiede auf. Die Amino- s/iurezusammensetzung der Proteinfraktionen korre- liert nur bei den Prolaminen mit der Phylogenie. Bei Getreidearten, die Cfliakie auslfsen kfnnen (Weizen, Roggen, Gerste), ist die Aminos/iurezusammensetzung der Prolamine sehr ~ihnlich und stark abweichend von

* Gef6rdert von der AIF fiber den Forschungskreis der Ernfih- rungsindustrie mad yon der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Handels- mfihlen

Frfiulein Falkner und FraU Redler danken wir ftir ausge- 4e

zeicbnete technische Assistenz

der anderer Getreidearten (Mais, Hirse, Reis). Die in bezug auf Kleberbildung bestehenden Unterschiede zwischen Weizen und den tibrigen Getreidearten spie- geln sich in der unterschiedlichen Verteilung und Aminos~urezusammensetzung d e r Pro!amine und Gluteline wider.

Die charakteristischen Eigenschaften yon Weizenkle- bet (Kohfisivitfit, Viscoelastizit/it) werden wesentlich durch nicht-kovalente Wechselwirkungen seiner Pro- teinkomponenten bedingt. Untersuchungen fiber diese Wechselwirkungen sind yon verschiedenen Seiten her und auf verschiedene Weise m6glich.~ Einen wichtigen Beitrag k6nnen Kenntnisse der vorhandenen Amino- s/iuresequenzen leisten, da die Verteilung polarer und unpolarer Aminosfiurereste fiber die Peptidkette u.a. bestimmend ffir die Ausbildung intermolekularer Wechselwirkungen ist. Bei gleicher oder fihnlicher Aminos/iurezusammensetzung k6nnen unterschiedli- che Sequenzen zu unterschiedlichen Eigenschaften ffih- ren.

Bedingt durch die augerordentliche Komplexit~t des Ausgangsmaterials liegen bisher nur wenige Infor- mationen fiber Sequenzen yon Weizenkleberproteinen vor .

Aus der Literatur [1-15] folgt, dab einerseits die Mehrzahl der bisher durchgeffihrten Untersuchungen sich auf eine vergleichende Kennzeichnung yon enzy- matischen Partialhydrolysaten verschiedener Protein- fraktionen der Peptidmuster beschr/inkte. Nur in weni- gen F/illen wurden die getrennten Peptide analysiert, so dab die Sequenzinformationen sehr sp/irlich sind. Ande- rerseits ist eine umfangreichere Sequenzanalyse bisher nur an einigen Gliadinkomponenten erfolgt [12-15]. Allein die Gliadinfraktion einer Weizensorte besteht aber aus ca. 40 Komponenten, wie sich beim isoelektri- schen Fokussieren zeigte [16].

0044-3026/80/0170/0017/$2.00

18 H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen von Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I.

Tabelle 1. Proteinextraktionen aus entfetteten Getreidemehlen

Weizen Roggen Gerste Haler

A B C D B C D B C D B C D

0 11,0 11,00 6,5 6,50 8,4 8,40 13,8 13,80 1, 2 21,9 1,18 12,2 17,8 2,51 40,5 13,4 0,77 10,5 19,7 2,09 16,0 3 34,3 0,24 2,5 17,9 0,24 3,9 27,3 0,12 1,6 23,5 0,54 4,2 1-3 14,7 44,4 12,1 20,2 4, 5 45,5 0,60 6,3 51,4 0,56 9,0 60,2 0,56 7,7 53,3 1,20 9,2 6 29,2 0,07 0,7 26,9 0,07 1,2 29,4 0,05 0,7 49,3 0,35 2,7 4 4 7,0 10,2 8,4 11,9 7, 8 76,0 3,08 31,9 73,3 1,29 20,7 78,2 1,72 23,4 68,5 1,59 12,2 9 41,2 0,07 0,7 33,3 0,01 0,2 70,6 0,12 1,6 60,5 0,23 1,8 7-9 32,6 20,9 25,0 14,0 R 5,5 4,41 45,7 2,0 1,52 24,5 4,9 4,01 54,5 9,3 7,01 53,9

9,65 100,0 6,20 100,0 7,35 100,0 13,01 100,0

Spaltenbezeiehnung A = Extraktionsschritt und Proteinfraktion; B = Proteingehalt der Fraktionen (%); C = Protein (g/100 g Mehl); D = Proteinverteilung (be- zogen auf wiedergefundenes Protein = 100)

Extraktionsfolfle 0 = entfettetes Meht (Gesamtprotein); 1-3 = Wasser (Albumine); 4-6 = Salzl6sung (Globuline); 7 -9= Ethanol/Wasser (7+3 v/v) (Prol- amine); R = Riickstand (Gluteline); ~ = Ausbeute

Reis Hirse Mais

A B C D B C D B C D

0 7,3 7,30 5,2 5,20 6,5 6,50 1, 2 15,0 0,63 9,3 12,5 0,85 16,4 4,1 0,20 3,4 3 11,8 0,10 1,5 9,4 0,10 1,8 3,6 0,03 0,6 1-3 10,8 18,2 4,0 4, 5 60,4 0,56 8,4 32,1 0,27 5,1 17,3 0,13 2,2 6 31,7 0,09 1,3 16,1 0,05 1,0 7,9 0,03 0,6 4 4 9,7 6,1 2,8 7, 8 49,2 0,14 2,1 80,2 1,50 28,9 75,9 2,46 42,1 9 25,0 0,01 0,1 81,3 0,26 5,0 70,8 0,34 5,8 7-9 2,2 33,9 47,9 R 5,8 5,20 77,3 2,6 2,17 41,8 • 3,3 2,64 45,3

~, 6,73 100,0 5,20 100,0 5,83 100,0

Aussagen fiber Struktur und Eigenschaften von Kleberproteinen erfordern Sequenzinformationen in gr6Berer Breite. Es erscheint deshalb bei der grogen Heterogenit/it des Materials angezeigt, zun~ichst nicht die Sequenz einer reinen Komponente zu kl~iren, son- dern aus der m6glichst vollstiindigen Sequenzierung der bei der partiellen Hydrolyse von geeigneten Pro- teingemischen anfallenden Peptide m6glichst viel Auf- schlug fiber typische Aminosfmrepartialsequenzen zu bekommen.

Durch Einbeziehung einer Reihe von Getreidearten (Weizen, Roggen, Gerste, Hafer, Reis, Hirse, Mais) in die Untersuchungen soll sich zeigen, inwieweit Amino- s/iurezusammensetzung und charakteristische Amino- s/iuresequenzen der wichtigen Proteinfraktionen

die phylogenetischen Zusammenhfinge, die Unterschiede in der F/ihigkeit C61iakie auszul6sen, die Unterschiede in den rheotogischen Eigenschaften der Teige widerspiegeln k6nnen.

Zur Extraktion und Fraktionierung von Getreide- proteinen ist bereits eine Reihe yon L6sungsmitteln und Extraktionsmethoden getestet worden, das klassi- sche Verfahren yon Osborne [17] ist jedoch immer noch die gebr~iuchlichste Methode. Lediglich der auf Osbor- ne zuriickgehende Einsatz von verdfinnten Laugen zur Extraktion der Gluteline wird vermieden, da dadurch die Primfirstrukmr der Proteine verfindert wird. Ver- diinnte Sfiuren, die nur einen Teil der Gluteline zu 16sen imstande sind, werden h~iufig durch effektivere L6-

H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen von Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I.

77

60 % Protein i i (bez. auf Gesamtprotein) It

40

20

Extrakt ions-

1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 forge

A lbumine Globul ine Prolamine Gluteline

19

Abb. t. Proteinfraktionierung nach Osborne. Anteil der Proteinfraktionen am Gesamtprotein in %. - 1 = Weizen, 2 = Roggen, 3 = Gerste, 4 = Hafer, 5 = Reis, 6 = Hirse, 7 = Mais

sungsmit te l ersetzt. In vielen Fa l l en werden die Glute l i - ne auch als die in Wasser , Salz l6sung und wfiBrigem A1- koho l unl6sl iche P ro te in f rak t ion definiert .

D a sowohl das Ausgangsma te r i a l wie auch die Ver- suchsbedingungen (Zusammense tzung und V o l u m i n a der Ex t rak t ionsmi t t e l , Zah l und Reihenfolge der Ex- t rak t ionsschr i t te , Tempera tu r , Homogen i s i e rung u. a.) a u f Ausbeu te und Zusammense t zung der F r a k t i o n e n einen s ta rken Einflul3 ausi iben, sind die zahlre ichen in der L i t e r a tu r beschr iebenen Ergebnisse fiber die Pro- t e inzusammense tzung in Cerea l i enmehlen nur bed ingt

vergleichbar . In der vor l iegenden Arbe i t ist es deshalb zun/ichst

notwendig , un te r ident ischen Bedingungen gewonnene Pro te in f rak t ionen hinsicht l ich Ausbeu te und Amino - s / iurezusammensetzung zu vergleichen.

Material und Methoden

M ehle 1

Getreide Sorte N- Asche- Gehalt gebalt a % %

Weizen Kolibri 2,16 0,55 Roggen unbekannt 1,38 0.97 Gerste Carina 1,71 0,96 Haler Arnold + Leander 2,66 1,87 Reis Lebonette 1,36 1,00 Hirse Pearl millet - - 1,10 Mais US-Yellow 1,20 0,33

bezogen auf Trockenmasse

1 Ftir die Bereitstellung der Mehle danken wir Herrn Dr. Jodl- bauer, Fa. Kampffmeyer, und Herrn Dr. Vorwerck, Fa. Biihler-Miag

Extraktion

Nach Kaminsky et al. [18] 200 g Mehl mit 600 ml peroxidfreiem Digthylfither 30 rain rfihren, Ather absaugen, Rfickstand erneut mit A.ther behandeln und auf Filterpapier troeknen. 50 g entfettetes Mehl und 200 ml Extraktionsmittel im Zentrifugenbecher (850 ml) 5 rain bei Raumtemperatur (ca. 22 °C) mit ,,Ultra Turrax" homoge- nisieren, 30 rain bei 4000 U/rain in Kfihlzentrifuge (4 °C) zentrifugie- ten, Oberstand dekantieren.

Extraktionsfolge

3 × 200 ml H20; 3 × 200 ml NazHPO4, KH2PO 4 (0,067m, pH 7,6)/ NaC1 (0,4 m); 3 x 200 ml Ethanol/H20 (7: 3, v/v).- Jeweils 1. und 2. Extrakt zusammenfassen, Salz- und 1.2. Ethanolextrakte gegen Leitungswasser und 0,01 n-Essigs~iure dialysieren, Extrakte und Riickst~nde gefriertroeknen.

Aminosdureanalyse

Zu analysierende Fraktion (ca. 0,5-1,0 mg Protein) mit 3,0 ml 6 n- HC1 im Vakuum bei 110 °C 24 Std hydrolysieren, im Vakuumexsik- kator fiber KOH troeknen, mit 4x2 ml Natriumacetatpuffer (0,2 m, pH 2,2) aufnehmen, filtrieren und auf 10 ml aufftillen; da- von 1,0 ml am Aminos~iureanalysator ,,Multichrom" (Beckman) analysieren.

Proteingehalt

Aus der Aminos/iureanalyse berechnen.

Ergebnisse und Diskussion

1. Proteinverteilung auf die Osborne-Fraktionen

Aus entfet te ten Mehlen von Weizen, Roggen, Gers te , Ha le r , Reis, Hirse und Mai s wurden in An lehnung an das klassische Trennver fahren nach Osborne [17] du tch successive E x t r a k t i on mi t Wasser , Salzl6sung und E t h a n o l / W a s s e r P ro te in f rak t ionen gewonnen. Der Pro te ingehal t der Mehle, Ex t rak te und Riickstf inde so- wie die Pro te inver te i lung a u f die F r a k t i o n e n sind in Ta- belle 1 und Abb . 1 zusammengeste l l t .

20 H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen yon Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I.

Tabeile 2. Aminos~iurezusammensetzung isolierter Proteinfraktionen (Mol-%, ohne Trp; Fraktioxasbezeichnungen vgl. Tab. 1)

Frak- Weizen Frak- Hafer tion tion

Asx Thr Ser Glx Pro Gly Ala Cys Val Met Ile Leu Tyr Phe His Lys Arg

0 1,2 3 4,5 6 7,8 9 R 0 1,2 3 4,5 -6 7,8 9 R

4,3 9,9 4,4 7,9 7,6 2,7 2,7 3,8 Asx 3,1 3,7 2,8 4,5 5,1 2,2 2°4 3,5 Thr 6,2 5,8 5,5 6,2 6,3 5,5 6,2 6,8 Ser

31,7 21,4 31,7 15,6 17,6 37,7 3 6 , 0 30,7 Glx 12,9 9,5 14,4 7,1 7,9 16,9 16,5 12,2 Pro 6,2 7,1 4,3 8,5 7,8 3,0 3,4 8,1 Gly 4,4 7,1 4,5 7,7 8,0 2,9 3,1 4,5 Ala 1,8 3,3 3,3 3,7 3,2 2,2 1,8 1,4 Cys 4, 6 5,7 4,7 6,4 6,1 4,0 4,1 4,5 Val 1,4 1,6 1,6 2,0 2,1 1,1 1,4 !,3 Met 3,6 3,2 3,7 3,6 4,0 3,9 4,1 3,3 Ile

Frak- Roggen tion

0 1,2 3 4,5 6 7,8 9 R

8,3 10,5 8,6 8,1 9,1 2,3 2,2 9,5 3,8 4,3 4,3 4,2 4,1 2,2 1,9 4,1 6,2 8,4 6,6 6,5 6,3 3,6 3,2 6,2

19,9 12,7 15,8 16,4 19,4 34,6 35,1 19,4 6,3 6,3 5,9 5,4 5,6 10,4 10,5 5,6 8,4 12,9 9,9 9,6 8,1 2,7 2,3 8,1 6,9 7,8 7,6 7,6 6,6 5,6 5,7 6,7 2,7 7,0 3,4 2,4 2,0 3,4 3,1 1,2 5,9 4,5 5,7 6,1 5,8 7,2 7,5 5,9 1,7 1 , Z 1,8 1,3 1,0 2,1 1,6 1,3 3,8 2,6 3,6 3,9 4,3 3 , 1 3,1 ~4

Asx Thr Ser Glx Pro Gly Ala Cys Val Met Ile Leu 3-yr Phe His Lys Arg

7,0 6,6 6,7 7,5 7,5 7,0 7,2 7,0 Leu 7,8 5,7 7,2 7,2 7,6 10,8 11,4 8,0 2,4 2,9 2,3 3,0 3,0 2,0 1,9 2 , 5 Tyr 2,9 3,3 3,1 2,8 3,2 1,7 1,7 2,9 3,9 3,2 4,1 3,2 3,2 4,7 4,7 3,7 Phe 4,5 2,8 3,8 4,1 4,8 5,4 5,9 4,9 1,8 1,8 1,7 2,5 2,2 1,7 1,8 1,8 His 2,0 1,6 2,2 2,4 2,3 1,1 1,1 2,4 1,8 3,1 1,4 4,1 4,1 0,8 0,9 2,1 Lys 3,4 4,6 4,6 4,5 3,5 1,0 0,8 3,3 2,9 4,1 2,9 6,5 4,3 1,7 1,8 2,8 Arg 5,5 3,8 5,9 7,5 6,3 2,8 2,9 6,1

Frak- Reis tion

7,0 9.0 6,7 7.0 5,6 2,4 3,3 7,2 As× 3,9 3,9 3,6 4,5 4,1 2.5 2,8 4,6 Thr 6,0 5~ 5,6 6,5 6,5 6,2 6,9 6,5 Ser

24,1 22,6 27,3 17,4 2 3 , 3 36,0 33,7 20,1 Glx 12,4 12,3 14,9 8,0 11.8 18,7 16.2 9.6 Do 7,2 6,7 5.6 8,9 7.2 4,6 4,4 9,4 Gly 6,1 6,6 5.2 7,8 6,2 3.1 4,0 7.4 ~ a 1,6 2,4 2,0 2,1 2.0 2,2 2,5 0.8 Cys 5,2 4,9 4,5 6,0 5,2 4,1 4,5 5.6 -Val 1,3 1.3 1,6 1.5 1.6 1.0 1,3 1,6 Met 3,4 3,3 3,4 3.7 3,6 2,9 3,3 3.5 Ile 6,7 6,4 6,0 7,1 8,6 5,9 6,4 7,5 Leu 2,2 2,4 1,9 2,3 1,8 1,7 1,4 2,3 Tyr 4,0 4,0 4,4 3,7 4,1 4,6 4,9 3,9 Phe 1,9 1,7 1,6 2,5 1,9 1,2 1,3 2,0 His 3,2 3,0 2,3 4,4 3,0 1,0 1,2 4,1 Lys 3,8 3,7 3,4 6,6 3,5 1,9 1,9 3.9 Arg

0 1,2 3 4,5 6 7.8 9 R

9.0 10,1 9.1 6,7 7.1 7,5 8.2 9,7 4.0 4,5 4,3 2,8 3.2 2,8 3.1 4,1 6,4 6,1 6.9 6,6 7.1 7.0 7,8 6,3

15,8 14.5 12,8 14,9 15,0 20.0 18,6 15.9 5,3 4,7 5,4 5,7 5.8 5,2 5.2 5,2 8,0 10,0 9.9 10,4 10.2 5,9 7.0 7,6 8.3 9,6 9.3 8,2 8,5 9,3 9,4 8,1 1,6 1,9 1,9 4,2 3,6 0,8 Sp 1,2 6,4 6,0 6,3 5,8 5,8 6,5 6,3 6,6 2,7 1,7 2,1 4,5 3,2 0,5 0,9 2.5 4,0 3,5 3,6 2,5 2,9 4,4 4,4 4.3 8,3 7.1 7,4 6,3 7,0 12.1 11,6 8,6 3,9 3,2 3,4 3,8 3,9 6,3 5,1 3,7 4.2 3,3 3.6 2,9 3,0 4.9 4,9 4,4 2,2 2,4 2.7 2,2 2,0 1,5 1.8 2,1 3,4 5,1 4.6 2,5 2,8 0,5 1,1 3.4 6,5 6,3 6,7 10.0 8.9 4,8 4.6 6,3

Frak- Gerste tion'

0 1,2 3 4.5 6 7,8 9 R

Frak- Hirse tion

0 1,2 3 4,5 6 7,8 9 R

5,0 10,5 7,8 8,8 7,8 1,7 1,7 5,0 3,7 4,6 4.1 4,7 4.8 2,0 2,0 4.1 5,6 6,1 5.8 6,1 6,2 4,3 4,5 6,3

25.3 14,3 18,4 13,2 15.3 35,9 36,3 24.7 14,6 7,7 11,5 7,0 9,0 2 3 , 4 24,3 14,5 6.1 10,0 8,2 9,7 8,7 2.3 2,0 6,5 5,2 8,5 7,1 8,5 8,4 2.4 2,3 5,7 1,5 3,9 4,4 3,1 2,6 1,9 1,4 0,5 5.8 6,0 5,9 6,4 5.9 3,7 3,3 6,8 !,6 2,1 2,0 1,4 1.4 0,9 0.8 1,3 3,5 3,2 3.0 3,0 3.3 3,4 3,3 3,8 7,0 6,1 7,0 7,7 8,1 6,2 5,9 7,7 2.8 3,5 2,9 2,8 2,8 2,3 2,3 1,7 4,4 2,7 2,9 3.4 3,6 5,9 6,5 4,1 1,8 1,8 1,5 2,2 2,0 1.2 1,1 2,0 2,7 4,4 3,0 4,8 5,0 0,5 0,5 2,8 3,4 4.6 4,5 7,2 5,1 2,0 1.8 2.5

Asx

Thr Ser Glx Pro Gly Ala Cys Val Met Ile Leu Tyr Phe His Lys Arg

Asx Thr Ser Glx Pro Gly Ala Cys Val Met Ile Lcu Tyr Phe His Lys Arg

7,9 11,2 9,3 8,0 7,5 7,0 7,0 7,8 4,4 4,9 4,7 4,4 4,3 3,7 3,7 5,0 6,2 5,9 6,5 7,6 6,8 6,1 6,1 5,5

17,5 12,4 12,1 12,4 15.4 2 2 . 5 23,0 17,2 7,7 5,2 5,2 5,3 7,1 8,1 7,9 8.6 5.8 10,2 10.4 9,5 8.2 1,5 1,3 7,0

11,5 10,7 10,4 9,9 10,0 13,9 14.0 10.3 1,2 1,4 1,1 3,6 2,1 1,1 1,3 1,7 6,4 6,1 6,2 6.0 5,9 6,1 6.2 6,2 3,0 2,0 1,7 0,9 2,0 1,8 1,3 1,6 3,7 3,2 3,5 3,4 3,5 5,0 5,1 3,9 9,9 6,7 7,5 7,0 8,4 13,8 13.9 9.3 2.8 3,1 3D 3,1 3,3 2,2 2,2 3,0 4,1 3,2 3,6 3,4 3.8 5,1 5.1 3,8 2,1 2,3 2,6 3,0 2,3 1,3 1,2 2.3 2,6 5,7 5,6 4,1 3,3 0,0 0.0 3.2 3.2 5,8 6,6 8,4 6,1 0,8 0,7 3,6

H. Wieser et al. : Aminos~iuresequenzen yon Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I. 21

Tabelle 2. (Fortsetzung)

Frak- Mais tion

0 1,2 3 4,5 6 7,8 9 R

Asx 6,0 17,0 9,9 9,3 9,0 5,0 4,9 5,6 Thr 3,6 4,3 4,5 5,1 5,3 3,0 3,0 4,1 Set 6,0 5,8 6,1 7,0 6,8 6,4 6,5 5,7 Glx 18,0 12,6 13,6 11,0 ll,9 19,7 19,9 16,3 Pro 11,0 8,7 8,7 5,7 8,2 10,3 10,4 11,7 Gly 5,0 9,9 9,2 10,6 9,4 2,6 2,5 7,0 Ala 11,4 10,2 9,9 11,0 10,3 13,8 13,1 9,6 Cys 1,6 1,8 1,8 3,3 2,0 1,0 1,1 1,8 Val 4,7 4,5 5,8 5,9 6,0 3,8 3,7 5,7 Met 1,8 1,1 1,5 1,5 2,0 1,1 1,5 2,8 Ile 3,4 2,9 3,5 3,9 4,1 3,7 3,6 3,2 Leu 14,3 5,2 8,6 6,6 8,0 18,7 18,6 11,1 Tyr 3,1 3,9 3,3 2,7 2,6 3,6 3,7 2,9 Phe 4,1 2,0 3,1 3,3 3,2 5,0 5,1 3,4 His 2,2 2,1 2,4 2,3 2,2 L1 1,2 3,4 Lys 1,4 4,0 3,6 4,7 4,6 Sp 0,0 2,4 Arg 2,4 4,0 4,5 6,1 4,4 1,2 1,2 3,3

Der Proteingehalt wtlrde aus der Aminosfiureanaly- se berechnet, da die Bestimmung fiber den N-Gehalt durch den unterschiedlichen Amidgehalt der Fraktio- nen beeintr~ichtigt werden kann, und nach Tkachuk [19] die Aminosfiureanalyse zu befriedigenden Werten ffihrt. Der Proteingehalt der entfetteten Mehle reicht von 5,2~o (Hirse) bis 13,8~ (Hafer). Die beiden ersten Ethanolextrakte (49,2-80,2~) weisen unter den Frak- tionen den h6chsten, die stiirkehaltigen Riickstgnde (2,0-9,3~) den niedrigsten Proteingehalt auf.

Die Proteinverteilung zeigt, dab bei allen Extrak- tionsmitteln und bei allen Getreidearten die Protein- ausbeute im dritten Extrakt gegeniiber den zwei ersten stark abf~illt und somit jeweils drei Extraktionsschritte ffir eine ersch6pfende Extraktion ausreichen. Die Ge- samtausbeuten an Protein liegen zwischen 87,5 und 100,0~ und befinden sich in dem ffir die ,,Osborne"- Fraktionierung fiblichen Bereich [20-341. Die in zwei Parallelversuchen erhaltenen Werte weichen bei keiner Fraktion um mehr als _+ 2~ (bezogen auf Gesamtpro- tein) voneinander ab. Der Anteil der Albuminfraktion am Gesamtprotein ist bei Roggen (44,4~) weitaus am h6chsten und bei Mais (4,0~) am niedrigsten. Relativ gering ist die Schwankungsbreite der Globulinfraktio- nen (von 2,8~ bei Mais bis 11,9~ bei Hafer). Der An- teil der Prolaminfraktionen ist recht unterschiedlich: Zein (Mais) 47,9~; Kafirin (Hirse) 33,9~; Gliadin (Weizen) 32,6~, Hordein (Gerste) 25,0~; Secalin (Roggen) 20,99/oo; Avenin (Haler) 14,0; und Oryzin (Reis) 2,2~. In den Rfickst~inden, die im folgenden als Gluteline bezeichnet werden, verbleiben bei Roggen 24,5~, bei Reis 77,3~ und bei den fibrigen Getreidear- ten etwa die H/ilfte des Gesamtproteins.

Die erhaltenen Proteinverteilungen stimmen mit den in der Literatur beschriebenen, aus fihnlichen Un- tersuchungen abgeleiteten Ergebniss e fiberwiegend tiberein [20-22, 26, 28, 30, 31, 33-42]. Eine Ausnahme bilden nur einige lysinreiche Mutanten, bei denen ein h6herer Albumin- und niedrigerer Prolaminanteil zu beobachten ist [31, 33, 34, 39, 41-44].

2. Aminosdurezusammensetzung der Proteinfraktionen

Die Aminos~iurezusammensetzung der eingesetzten Mehle sowie der gewonnenen Extrakte und Rfickst~in- de ist in Tabelle 2 enthalten.

Die 3. Extrakte weichen in der Zusammensetzung von den 1./2. Extrakten vor allem bei den Wasserex- trakten von Weizen, Roggen, Gerste, Hafer und Mai's und bei den Salzextrakten yon Roggen und Hirse deut- lich ab; bei den Ethanolextrakten ist dies nicht zu beob- achten. Die Aminos/iurezusammensetzung der 3. Was- serextrakte yon Weizen, Roggen und Gerste deutet darauf hin, dab sie offenbar prolamin/ihnliche Proteine enthalten; dies stimmt mit den Ergebnissen von Ewart [27] fiberein, der die Anwesenheit yon Prolaminen in Wasserextrakten elektrophoretisch nachweisen konn- te. Ffir die Diskussion der Zusammensetzung von Al- bumin-, Globulin- und Prolaminfraktionen werden im folgenden nur die jeweiligen 1./2. Extrakte herangezo- gen.

Ffir den Vergleich der gewonnenen Fraktionen wurden augerdem die mit dem Faktor 10 multiplizier- ten Absolutbetrfige der Differenzen der einzelnen Ami: nos/iurewerte summiert (Differenzwert) und in den Ta- bellen 3 und 4 zusammengefagt. Einen schnellen Ober- blick erlauben auch die Aminosfiurespektren (Abb. 2 a bis 2e). Innerhalb der einzelnen Getreidearten (Tabellen 2 und 3) ist zu erkennen, dab Albumin- und Globulin- fraktionen in der Aminosfiurezusammensetzung relativ /ihnlich sind; sie weichen von den Prolaminfraktionen durchweg, bei Weizen, Gerste und Mais auch von den Glutelinfraktionen stark ab. Die Unterschiede zwi- schen Prolaminen und Glutelinen sind vor allem bei Hafer, Roggen, Gerste, Mais und Hirse deutlich ausge- pr/igt. Die gr6gten Abweichungen innerhalb der Frak- tionen zeigt Gerste, w/ihrend die Reisfraktionen am wenigsten variieren. Die Aminos/iurezusammenset- zung der Mehle aller untersuchten Getreidearten ist ge- kennzeichnet yon hohen Glx- und niedrigen Cys-, Met-, His- und Lys-Werten. Auger Glx liegen bei Wei- zen, Roggen, Gerste und Mais Pro, bei Hirse nnd Mais Ala und bei Mais Leu fiber 10~o. Die Albumine zeigen gegenfiber dem Gesamtprotein erh6hten Asx-, Gly-, Cys- und Lys-Gehalt, wfihrend die Werte ffir Glx, Pro, Leu und Phe abfallen. Bemerkenswert sind der hohe Asx-Gehalt (17,0~) yon Maisalbumin und der hohe

22 H. Wiese r et al.: A m i n o s ~ u r e s e q u e u z e n v o n P r o l a m i n e n u n d G l u t e l i n e n ve r sch i edene r G e t r e i d e a r t e n . I.

Tabe l le 3. Verg le i ch der u n t e r s u c h t e n G e t r e i d e a r t e n a n h a n d de r Di f fe renzwer te" ih re r P r o t e i n f r a k t i o n e n

W e i z e n R o g g e n

A1b G l o Pr l G l t Alb G l o Pr l G l t

Tabel le 4. VergIe ich e n t s p r e c h e n d e r P r o t e i n f r a k t i o n e n der un t e r - such t en G e t r e i d e a r t e n a n h a n d der Di f fe renzwer te"

M e h l e

W e R o G e H a R e H i M a

Alb - - 204 526 300 - - 244 416 176 G l o 204 - - 674 426 244 - - 606 116 Pr l 526 674 - - 282 416 606 - - 542

G l t 300 426 282 - - 176 116 542 - -

G e r s t e H a f e r

Alb G l o Pr l G l t A lb G l o Pr l G l t

A lb - - 125 816 4 4 0 - - 280 756 350 G l o 125 - - 840 422 280 - - 620 136

Pr l 816 840 - - 478 756 620 - - 552 Gl t 440 422 478 - - 350 136 552 - -

Reis H i r s e

A lb G l o Pr l G l t A lb G l o Pr l G l t

A lb - - 234 360 148 - - 160 544 252

G l o 234 - - 406 252 160 - - 560 264

Prl 360 406 - - 254 544 560 - - 332

Gl t 148 252 254 - - 252 264 332 - -

M a i s

Alb G l o Pr l G l t

Alb - - 270 604 370 G l o 270 - - 616 370 Prl 604 616 - - 374

Gl t 370 370 374 - -

" Z u r E r m i t t l u n g der Di f fe renzwer te w e r d e n die Absolu tbe t r~ ige

der Di f fe renzen zwi schen d e n e inzelnen A m i n o s ~ u r e w e r t e n (in M o l - % ) de r z u v e r g l e i c h e n d e n P r o t e i n e s u m m i e r t u n d m i t 10 mul t i -

pl iziert . Alb = A l b u m i n , G l o = G l o b u l i n , Pr l = P r o l a m i n , G l t = G l u - te l in

Cys-Gehalt (7,0~) von Haferalbumin. Ahnliche Ab- weichungen gegeniiber dem Gesamtprotein sind bei den Globulinen zu beobachten, zus/itzlich typisch ffir die Globuline ist der hohe Arg-Anteil; herausragend ist vor allem der hohe Arg-Wert (10,0~) von Reisglobu- lin. Die Prolamine heben sich in der Aminosfiurezu- sammensetzung yon allen anderen Fraktionen am deutlichsten ab. Die Unterschiede sind hauptsfichlich durch den hohen Glx-, Pro- und Phe-Gehalt und durch den extrem niedrig liegenden Anteil basischer Amino- s/iuren bedingt. Die Gluteline kommen im allgemeinen der Zusammensetzung des Gesamtproteins recht nah.

Der Vergleich der untersuchten Getreidearten an Hand yon Aminosfiurezusammensetzung und Diffe- renzwerten (Tabelle 4) einzelner Fraktionen ergibt fol- gendes Bild:

W e - - 186 150 368 474 408 368 R o 186 - - 114 208 308 286 294

G e 150 114 - - 274 380 318 318 H a 368 208 274 - - 138 212 324

Re 474 308 380 138 - - 192 340

H i 408 286 318 212 192 - - 180 M a 368 294 318 324 340 180 - -

A l b u m i n e

W e R o G e H a R e H i M a

W e - - 102 198 318 262 304 316

R o 102 - - 292 382 338 384 368 G e 198 292 - - 172 124 152 198

H a 318 382 172 - - 248 248 258 Re 262 338 124 248 - - 86 244

H i 304 384 152 248 86 - - 214 M a 316 368 198 258 244 214 - -

G l o b u l i n e

W e R o G e H a R e H i M a

W e - - 90 98 100 202 148 184 R o 90 - - 140 88 240 188 208

G e 98 140 - - 114 218 122 t30 H a 100 88 114 - - 206 132 172

Re 202 240 218 206 - - 206 256 H i 148 188 122 132 206 - - 126 M a 184 208 130 172 256 126 - -

P r o l a m i n e

W e R o G e H a R e H i M a

W e - - 102 166 278 638 5 7 4 570 R o 102 - - 150 294 638 610 600

G e 166 150 - - 330 732 658 650 H a 278 294 330 - - 514 452 498 R e 638 638 732 514 - - 300 346 H i 574 610 658 452 300 - - 206

M a 570 600 650 498 346 206 - -

G lu t e l i ne

W e R o G e H a R e H i M a

W e - - 286 202 374 460 390 350 R o 286 - - 228 172 236 172 244 G e 202 228 - - 304 366 302 292 H a 374 172 304 - - 106 200 304 R e 460 236 366 106 - - 184 262 H i 390 172 302 200 184 - - 150 M a 350 244 292 304 262 150 - -

" Vgl. F u g n o t e z u Tabe l l e 3. - W e = W e i z e n , R o = R o g g e n , G e = Gers te , H a = Hafe r , R e = Reis, H i = Hirse , M a = Ma i s

H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen von P ro l aminen und Glute l inen verschiedener Get re idear ten . I. 23

Mol -°/o

,i

30- 30-

20-

10-

Ii

20-

l,,Iillll I t llIl,l 5 1~0 I5 5 10 1~5

Gerst¢ Haler

10-

l,l,I ~I~,~ I, ,I,I, ,I,~I, li , II llil I 5 I'0 15 5 10 15 5 10 15

Weizen Rog gen Reis

, !I iIlul I I,lll II!,~ 5 10 15 5 10 15

Hirse Mais

Mol - °Io Mol -°/o

30.

2 0 -

10-

J,JJl,Jl ii ,l,I~l,II I l,i]i,II I [,rFr,ll I I I I l I I I I I I

10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15 Weizen Roggen Gerst¢ Hafer

J

30-

10

I I,,lllll I I,,Jll, I I,iI,,ll I I I I I I I I

5 10 15 5 10 15 5 10 15 Reis Hirse Mctis

Mol -%

30.

20-

10-

I I,l[l~l I ,,lllJl ] I,fllE] [ i,IIl,I I I I I i I I I I i i i

5 10 15 5 10 15 5 10 15 5 10 15

Weizen Roggen Gerste Haler

Mot -%

Mot -%

20

1°tl Ill II,I I I I

5 10 15

Reis

Mo[ -0/o

I, l~I E]!l[ J:I Jill 5 10 15 5 10 15

H irs¢ Mctis

30

20-

10

i, ll,l,l,I,,, i, II,l,r,I,,, ,,I I I I I I

10 15 10 15 Weizen 1Roggen

I I l l , I I , , I Itl I l i l , , , l I I I I I

5 10 15 5 10 15 Gerst¢ Hafer

30

20-

10

~1,.I I,,I i , , , I , I , IL I I I I I

5 10 15 5 10 15 Reis Hirse

,1:11 i~} 10 15

Mais

Abb. 2a~e. Aminos~iurespektren verschiedener Prote infrakt ionen. - 1 = Asx, 2 = Thr , 3 = Ser, 4 = Glx, 5 = Pro, 6 = Gly, 7 = Ala, 8 = Cys, 9 = Val,

10 = Met, 11 = Ile, 12 = Leu, 13 = Tyr , 14 = Phe, 15 = His, 16 = Lys, 17 = Arg. - a Mehle, b Albumine , e Globul ine , d Pro lamine , e Glute l ine

24

MoI-%

J

40:

30-

20-

10-

il [,[,I II,Lt I t t

10 15 Abb. 2e W¢izcn

I ,,I Illll I I I

5 10 15 Roggen

H. Wieser et al. : Aminos~iuresequenzen yon Prolaminen und Gtutelinen verschiedener Getreidearten. I.

I ],l,l,ll I ,,I FIll i I i i I

5 10 15 5 10 15 Gerste Hcffer

20

I , , iI Illl ¸, I , , ,'1 II[il, I , , it, Illll 5 110 15 5 10 15 5 10 15

R¢is Hirs¢ Mctis

Die Mehlgesamtproteine von Roggen und Gerste sowie yon Hafer und Reis sind nah verwandt. F fir die Unterschiede in der Zusammensetzung des Gesamt- proteins sind vor allem der stark schwankende Gehalt an Glx (15,8-31,7~), an Pro (5,3-14,6~), an Ala (4,4- 11,5~o), an Leu (6,7-14,3~) und an Arg (2,4-6,5~) ver- antwortlich. Der Gehalt an Ser (5,7-6,4%), Ile (3,4- 4,0~), Phe (3,9-4,5~) und His (1,8-2,2}/o) ist relativ konstant. [)berdurchschnittlich abweichend ist der ho- he Glx-Gehalt (31,7~o) bei Weizen und der hohe Leu- Gehalt (14,3%) bei Mais.

Wesentlich weniger ausgepr/igt als beim Gesamt- protein sind Differenzen in den Albuminfraktionen, die hauptsfichlich durch unterschiedliche Glx-,Pro-, Gly- und Cys-Werte bedingt sind.

In der Zusammensetzung der Globuline differieren die untersuchten Getreidearten am wenigsten. Signifi- kante Unterschiede sind nur im Glx- und Arg-Gehalt zu erkennen.

Am deutlichsten kommen die Unterschiede bei den Prolaminen heraus. Besonders extrem sind die Schwan- kungen bei Glx (19,7-37,7~), Pro (5,2-23,4~), Ala (2,4-13,9~), Leu (5,9-18,7~o) und Arg (0,8-4,8~). Thr (2,0-3,7~), Met (0,5-1,8~), Ile (2,9-5,0~), Phe (4,6- 5,9~), His (1,1-1,7}/o) und Lys (0,0-1,0H) zeigen gerin- gere Differenzen. Nut Weizen-, Roggen- und Gersten- prolamin haben/ihnliche Zusammensetzungen. Diese Proteine sind insofern aul3ergew6hnlich, als sie zu mehr als 50~o aus Glx und Pro bestehen. Auffallend ist auch Maisprolamin, das zu fiber 60~ aus Glx, Pro, Ala und Leu besteht. Die schw/icher ausgepr/igten Untersehiede bei den Glutelinen werden vor allem durch Asx, Glx, Pro und Ala hervorgerufen. Herausragend ist der hohe Glx-Wert (30,7~) von Weizenglutelin. Verwandtschaft in der Glutelinzusammensetzung zeigen Hafer und Reis sowie Hirse und Mais.

3. Proteine und Phylogenie der Getreidearten

Alle in der vorliegenden Arbeit untersuehten Getreide- arten geh6ren zur Familie der Poaceae [45], die in der

botanischen Systematik in 6 Unterfamilien gegliedert werden (Abb. 3). Weizen, Roggen, Gerste und Hafer z/ihlen zu den Pooideae, Reis zu den Oryzoideae, Hirse (Millet) zu den Panicoideae und Mais zu den Androp0- gonideae. Reis, Hirse und Mais bilden selbstfindige Evolutions/iste. Weizen, Roggen und Gerste einerseits und Hafer andererseits gliedern sich auf in die Tribus Triticeae und Aveneae. Daraus folgt, dab Weizen, Roggen und Gerste nah miteinander verwandt sind. T0ber die gemeinsame Unterfamilie ,,Pooideae" befin- det sich Hafer dazu in verwandtschaftlicher Nfihe.

Aus Abb. 1 ist zu erkennen, dab kein Zusammen- hang zwischen der Phylogenie und der Proteinvertei- lung auf einzelne Fraktionen besteht. Ebensowenig k6nnen die Aminos/iurespektren (Abb. 2 a, b, c, e) oder die Differenzwerte (Tabelle 4) der Mehle, der Albu- min-, der Globulin- und der Glutelinfraktionen damit in Korrelation gebracht werden.

Nur die Prolaminfraktionen zeigen einen engen Zu- sammenhang mit der botanischen Verwandtschaft. Die Aminos/iurespektren (Abb. 2 d) von Weizen und Rog- gen sind annghernd identisch, das der Gerste ist sehr /ihnlich. Hafer steht in seiner Prolaminzusammenset- zung zwischen den Triticeae und den iibrigen Getreide- arten: Der Glx-Gehalt entspricht dem der Triticeae, der Pro- und Leu-Gehalt liegt wesentlich tiefer bzw. h6her, /ihnlich den Werten von Reis, Hirse und Mais. Letzte- re sind in den Spektren weder untereinander noeh zu den Pooideae nah verwandt. Aus den Differenzwerten der Prolaminfraktionen (DW) kann man ebenfalls ab- leiten, dab Weizen, Roggen und Gerste (DW: 102, 166, 150) einander sehr/ihnlich sind; Haler steht den Triti- ceae (DW: 278, 294, 330) n~iher als den tibrigen Getrei- dearten (DW: 514, 452, 498). Reis, Hirse und Mais wei- chen yon den Triticeae (DW: 570-732) stark ab und auch untereinander sind deutliche Differenzen (DW: 206, 300, 346) vorhanden. Insgesamt spiegelt die Ami- nosgurezusammensetzung der Prolamine die phyloge- netischen Beziehungen der Getreidearten recht gut wi- der.

H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen yon Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I. 25

Familie Poaceae

Unterfamiiie Pooideae Oryzoideae Panicoideae

Tribus Triticeae Aveneae Oryzeae Paniceae

Genus Triticum Secale Hordeum Arena Oryza Pennise~um

Weizen Roggen Gerste Hafer Reis Hirse

Abb. 3. Phylogenetische Zusammeuh~inge zwischen den untersuchten Getreidearten [45]

Andropogonoideae

Zeeae

Zea

Mais

4. Proteine und Eigenschaften der Getreidearten

In zwei wichtigen Eigenschaften, der F/ihigkeit zur C6- liakieausl6sung und zur Kleberbildung, zeigen sowohl die verschiedenen Getreidearten, als auch die einzelnen Proteinfraktionen gravierende Unterschiede.

C61iakieausl6sung: C61iakie, eine Erkrankung des spMen S/iuglings- und fr/ihen Kindesalters, die mit Schleimhautatrophie im Dfinndarmbereich und damit verbundener generalisierter Malabsorption einhergeht [46], wird dutch die Prolarnine von Weizen, Roggen und Gerste verursacht [47]. Die toxische Wirkung von Haferprolamin ist umstritten, w~ihrend Reis-, Hirse- und Maisprolamine keine C61iakie verursachen. Es wird angenommen, dab die Toxicit/it auf Oligopeptide aus den Prolaminen zurfickgeht, deren Strukturen noch unbekannt sind.

Ein Vergleich der Aminos/iurezusammensetzung der Prolaminfraktionen 1/iBt folgendes erkennen: Die mit Sicherheit C61iakie verursachenden Prolamine von Weizen, Roggen und Gerste sind in ihrer Aminos/iure- zusammensetzung sehr nah verwandt (Tabellen2 und 4). Im Vergleich zu den Prolaminen der fibrigen Getreidearten besitzen sie einen wesentlich h6heren Glx- und Pro-Anteil (36,0/16,5; 33,7/16,2; 36,3/24,3 Mol-~o). Hafer hat zwar einen entsprechend hohen Glx-Gehalt (35,1 ~), der Wert far Pro liegt jedoch deut- lich tiefer (10,5~). Offenbar hat dieser Anteil von Glx und Pro an der Prim/irstruktur der Proteine einen ent- scheidenden EinfluB auf die C61iakieausl6sung.

Interessant ist, dab Weizenglutelin, das ebenfalls re- lativ hohe Glx- und Pro-Werte (30,7/12,2) aufweist und im Differenzwert zu Weizenprolamin (DW: 282)/ihn- lich wie Haferprolamin (DW: 278) steht, keine C61iakie verursacht. Beim Vergleich mit Weizenprolamin f/illt auf, dab bei Weizenglutelin die Anzahl polarer Amino- sfiuren (z. B. Asx, Lys, Arg) h6her und die Anzahl hy- drophober Aminos/iuren (z. B. Ile, Phe) niedriger liegt. Bemerkenswert ist auBerdem der gegentiber dem Prola- rain (3,4~) stark erh6hte Gly-Anteil (8,1~o). Es liegt deshalb die Vermutung nah, dab an den far die toxi- sche Wirkung entscheidenden Strukturen neben Glx

und Pro auch noch hydrophobe Aminos/iuren beteiligt sind.

Zusammenfassend kann man feststellen, dab ein Zusammenhang zwischen C61iakie und Aminosfiure- zusammensetzung der ausl6senden Proteine unver- kennbar ist.

Kleberbildung: Von allen Getreidemehlen kann nur Weizenmehl beim Anteigen mit Wasser eine kohfisive, viscoelastische Proteinmasse, den Kleber bilden. An der Kleberbildung sind die Prolamin- und Glutelin- fraktionen beteiligt, die unterschiedliche Beitr/ige zu den rheologischen Eigenschaften des Teiges leisten: In hydratisierter Form ist Weizenprolamin dehnbar und yon geringer Elastizitfit; Weizenglutelin ist dagegen ela- stisch, zeigt abet geringe Dehnbarkeit [48]. Optimale Kleberbildung im Teig und damit gute Backeigenschaf- ten h/ingen von der Proteinmenge und der Proteinqua- lit/it im Mehl ab. Kriterien far Proteinqualit/it sind z. B. die L6slichkeitseigenschaften der beteiligten Protein- komponenten und das Verh/iltnis Prolamin/Glutelin im Kleber [49].

Ein Vergleich yon Weizen mit den nicht kleberbil- denden Getreidearten zeigt in bezug auf Proteingehalt, Proteinverteilung und Aminos/iurezusammensetzung folgende Aspekte:

Nur Hafermehl ist im allgemeinen proteinreicher als Weizenmehl (Tabelle 1, [50]).

Weizen weist den h6chsten Gehalt an Prolaminen auf und wird nur yon Mais ann/ihernd erreicht. Im Ge- halt an Glutelinen stehen Hafer und Reis vor Weizen, die Werte far Roggen, Hirse und Mais liegen weit unter dem yon Weizen (Tabelle 1).

Die Summe yon Prolamin und Glutelin bezogen auf Gesamtprotein ist bei Gerste (79,5~), Haler (67,9~), Reis (79,5~), Hirse (75,7~) und Mais (93,2~) /ihnlich wie bei Weizen (78,3~); nur Roggen (45,4~) weicht davon stark ab. Im Verh/iltnis Prolamin/Glute- lin befinden sich jedoch nur Roggen (0,85) und Hirse (0,81) in unmittelbarer N/ihe zu Weizen.

In der Aminos/iurezttsammensetzung stimmt Wei- zenprolamin nur mit Roggen- und Gerstenprolamin

26 H. Wieser et al.: Aminos~iuresequenzen yon Prolaminen und Glutelinen verschiedener Getreidearten. I.

gut i iberein u n d weicht von den fibrigen Getre idear ten teilweise erheblich ab (Tabellen 2 und 4, Abb. 2 d).

In den Glu te l in f rak t ionen ist zwischen Weizen u n d den fibrigen Getre idear ten keine enge Verwandtschaf t feststellbar (Tabel len 2 u n d 4, Abb. 2e). Einzigartig ist vor allem der hohe Glx-Geha l t (30,7 Mol-%) von Wei- zenglutelin.

Aus den angefi ihr ten P u n k t e n folgt, dab keine der un te rsuchten Getre idear ten in allen fiir die Kleberbi l- dung wichtigen Merkmalen wie Menge und Aminos~iu- r ezusammense tzung der beteil igten Pro te inf rak t ionen mit Weizen vergleichbar ist.

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Eingegangen am 28. August 1979