1.3.2. Химический состав амаранта

Семена амаранта по содержанию важнейших биологически активных веществ превосходят традиционные культуры. В состав семян амаранта входят белки – 15-18%, липиды – 6-10%, крахмал – 56-64%, клетчатка – 3-4%.

Белок, выделенный из семян амаранта, близок к идеальному белку. Он имеет сбалансированный аминокислотный состав, за исключением лейцина, который является дефицитной аминокислотой, чем выгодно отличается от аминокислотного состава зерновых культур [П.Ф. Кононков Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – Москва: Издательство Российского университета дружбы народов, 1999. – 296 с.].

Главным компонентом белка амаранта является глутаминовая кислота и аргинин, кроме того он богат лизином, треонином, изолейцином. Высокое содержание незаменимых аминокислот – 34,5% обусловлено преимущественно лизином 4,3 – 6,5%, изолейцином 3,3- 3,8% и суммой тирозина с фенилаланином 6,3-8,1% [Магомедов И.М. Физиологические основы конкурентоспособности амаранта / И.М. Магомедов // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 5 – С. 57-59.].

Исследование запасных глобулинов семян Amaranthus hypochondriacus К 343, показало, что они представляют собой двенадцати угольники, состоящие из двух кольцеобразных шестигранников, расположенных параллельно друг другу. Из различий аминокислотного состава растительных белков зерновых культур и амаранта, содержащего в большом количестве лизин, треонин, валин, вытекает возможность повышения их биологической ценности в результате смешивания и совместного потребления белков, дополняющих друг друга по аминокислотному составу [П.Ф. Кононков Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – Москва: Издательство Российского университета дружбы народов, 1999. – 296 с.]. Белок семян амаранта в смеси с другими зерновыми культурами может стать ценным пищевым продуктом в рационе питания, покрывающим дефицит белка и повышающим физиологическую и питательную ценность за счет взаимного обогащения белков.

Семена амаранта содержат от 6% до 10% масла. Жирнокислотный состав масла из семян амаранта подобен маслу зерновых культур (зародышей пшеницы, овса, рисовой мучки) и представлен как насыщенными, так и ненасыщенными жирными кислотами.

Масло амаранта на 81% состоит из триглицеридов. Содержание неомыляемых веществ в нем достигает более 8%, стериновых эфиров – около 5%, диглицеридов – 1,8%, фосфолипидов- около 4%. Преобладающим стеролом в масле амаранта является ситостерол [П.Ф. Кононков Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – Москва: Издательство Российского университета дружбы народов, 1999. – 296 с.].

Амарантовое масло характеризуется необычно высоким содержанием сквалена. Сквален – природный ациклический тритерпен с шестью двойными (ненасыщенными) связями, 2,6,10,15,19,23 – гексаметил – 2,6,10,14,18,22 – тетракозагексаен [Магомедов И.М. Физиологические основы конкурентоспособности амаранта / И.М. Магомедов // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 5 – С. 57-59.].

Сквален выполняет в организме роль регулятора липидного и стероидного обмена, являясь предшественником целого ряда стероидных гормонов, холестерина и витамина А.

Также в семенах амаранта содержится значительное количество полисахаридов, представленных в основном крахмалом от 48% до 69%. Крахмал амаранта по своим параметрам является уникальным – гомополисахарид α – D – глюкозы, является основным хранилищем углеводов для всех высших растений. Для крахмала амаранта вследствие малого размера гранул характерна повышенная набухаемость при низкой растворимости и пониженное субстратное сродство к ферменту α – амилазе [Магомедов И.М. Физиологические основы конкурентоспособности амаранта / И.М. Магомедов // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 5 – С. 57-59.]. Амарантовый крахмал может быть отнесен вследствие высокого содержания амилопектина к "восковым видам ", которые характеризуются высокой вязкостью и желатинизацией при высоких температурах.

Соотношение содержания амилозы и амилопектина является главной различительной составляющей гранул амарантового крахмала между различными разновидностями и в пределах генетических наследственных признаков тех же самых разновидностей.

Молекула амилозы представляет собой линейный полимер, состоящий из α – D – глюкопиранозидных фрагментов, связанных между собой α (1→ 4) связями. Степень полимеризации составляет от 500 до 2000 глюкозидных остатков. Амилопектин в отличие от амилозы является разветвленным компонентом крахмала. Он образован цепями α – D – глюкопиранозных остатков (длина от 17 до 25 единиц), которые соединены между собой α (1→6) связями [П.Ф. Кононков Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – Москва: Издательство Российского университета дружбы народов, 1999. – 296 с.].

Амилопектин может быть разрушен β – амилазой по α (1→4) связям с образованием β –декстринов и изоамилазой, которая атакует α (1→6) связи, до мальтозы. Молекулярный вес амилопектина изменяется в пределах от 50 до 500×10⁶. Эти значения зависят от происхождения крахмала, метода, использованного для разделения крахмала на амилозу и амилопектин, и метода использованного для определения молекулярной массы.

Кроме главных составных частей – амилозы и амилопектина, в крахмале может присутствовать небольшое количество примесей (неуглеводных составляющих: белка, жира, зольных веществ, которые, несмотря на незначительные количества, могут влиять на функциональные свойства крахмала) [П.Ф. Кононков Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – Москва: Издательство Российского университета дружбы народов, 1999. – 296 с.].

Первое определение свободных сахаров в семенах амаранта было выполнено методом ГЖХ. Было обнаружено содержание сахарозы (~1,6%), раффинозы (~0,8%) и стахиозы (~0,2%). Основной извлекаемый сахар во всех видах амаранта – сахарозы. Количество сахара такое же как и в пшенице, просе, но меньше чем для дикого риса.

Изучено влияние окраски, сорта и видовой принадлежности семян амаранта на содержание клетчатки. Установлено, что массовая доля клетчатки в светлоокрашенных семенах колебалась от 3,9 до 4,9%, а в темноокрашенных образцах – от 14,3% до 16,5% . Суммарное количество водорастворимых углеводов в исследуемых образцах – 2,75% - 4,0% .

Общее содержание минеральных веществ в различных видах амаранта обычно выше, чем в зерне других злаков. Установлено, что общее содержание микроэлементов в двух образцах A.hypochondriacus и в восьми образцах A. Cruentus было следующим: Mn –29 и 31, Cu –7 и 6, B – 9 и 9,Al – 41 и 41, Zn –36 и 35, Sr – 2 и 5,Pb – 3 и 3.Si – 30 и 27 частей на миллион. Содержание микроэлементов: P –от 4,2 до 7,5, K –от 3,0 до 7,8, Ca – от 1,7 до 4,6, Mg –от 2,4 до 5,4, S – от 160 до 200,Na – от 310 до 370, Fe – от 84 до 205 частей на миллион [Магомедов И.М. Физиологические основы конкурентоспособности амаранта // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 5 – С. 57-59.].

Таким образом, аналитический обзор литературных данных позволяет указать на необходимость исследований этой важной для жизни человека культуры. Ценность амаранта обусловлена уникальным биохимическим составом семян и полезными компонентами, присутствующими в продуктах его первичной переработки. Амарантовое масло содержит значительные количества сквалена (до 8%), обладающего фармакологическим действием. Несмотря на значительный интерес исследователей в последнее десятилетие к данной культуре в Центрально – Черноземном регионе амарант остается в значительной мере экзотической культурой. Подобная ситуация объясняется отсутствием адаптированных к нашим условиям сортов, обеспечивающих урожай семян, то есть являющихся «зерновой» культурой.

Важнейшей нерешенной проблемой остается послеуборочное созревание и хранение семян амаранта, позволяющее использовать его в хозяйственной деятельности продолжительное время.

Амарант обладает комплексом хозяйственно – полезных признаков, высокой продуктивностью и конкурентоспособностью. Одно из важнейших свойств амарантового масла – наличие в нем значительных количеств сквалена, обладающего ярко выраженным фармацевтическим действием.

Изучение физиологических и биохимических особенностей интродуцированных сортов амаранта позволит успешно культивировать это растение в нашем регионе.