Введение

Белок в пшенице и других зерновых

Глиадин (тип проламина) – это класс белков, присутствующих в пшенице и ряде других зерновых, относящихся к роду Triticum семейства злаковых. Глиадины, являющиеся компонентом глютена, необходимы для обеспечения правильного подъема хлеба при выпечке. Глиадины и глютенины – два основных компонента глютеновой фракции зерна пшеницы. Этот глютен содержится в таких продуктах, как пшеничная мука. Глютен распределяется примерно поровну между глиадинами и глютенами, хотя в разных источниках наблюдаются вариации. Ни глиадины, ни глютены не растворяются в воде, но глиадины растворимы в 70% водном этаноле. Существуют три основных типа глиадина (α, γ и ω), к которым организм проявляет непереносимость при целиакии (или целиачной болезни). Диагностика этого заболевания в последнее время совершенствуется. Глиадин способен проникать через кишечный эпителий. В грудном молоке здоровых матерей, употребляющих продукты, содержащие глютен, обнаруживаются высокие уровни нерасщепленного глиадина.

Химия

Глиадины — это по своей природе неупорядоченные белки, что означает, что они постоянно меняют свою форму, что затрудняет их изучение. Анализ изображений и компьютерное моделирование, проведенные для этих белков, показывают, что средняя форма глиадинов соответствует эллиптической. В частности, структура белка, вероятно, напоминает головастика с гидрофобным ядром и рыхлым, неупорядоченным хвостом. В отличие от других белков глютена, таких как глютенины, которые образуют протяженные полимерные сети благодаря дисульфидным связям, глиадины в клетке существуют в виде мономерных молекул, хотя и во многом схожи с ними. Особенно глутенины с низкой молекулярной массой похожи на глиадины тем, что содержат цистеины, расположенные в аналогичных позициях. Однако глиадины не способны образовывать полимеры в клетке, поскольку их цистеины образуют внутримолекулярные дисульфидные связи в процессе синтеза из-за гидрофобных взаимодействий.

Биохимия

Глиадины являются проламинами и разделяются на основе электрофоретической подвижности и изоэлектрического фокусирования. Пептиды глиадина проникают через кишечный барьер посредством активного транспорта.

Демидированный глиадин

Деамидированный глиадин получают путем кислотной или ферментативной обработки глютена. Фермент тканевая трансглутаминаза превращает часть обильных глутаминов в глутаминовую кислоту. Это необходимо, поскольку глиадины растворимы в спирте и не могут смешиваться с другими продуктами (например, с молоком), не изменяя свойства пищи. Деамидированный глиадин растворим в воде. Клеточный иммунитет к деамидированному α/β-глиадину значительно выше, чем к α/β-глиадину, и может приводить к симптоматической глютен-чувствительной энтеропатии.

Целиакия

Целиакия (или целиакия) – это хроническое, иммуноопосредованное заболевание кишечника, при котором организм становится непереносимым к глиадину, являющемуся компонентом глютена. У людей с целиакией наблюдается пожизненная непереносимость пшеницы, ячменя и ржи – всех содержащих проламины. Основная проблема этого заболевания заключается в том, что оно часто остается нераспознанным в течение многих лет, что может привести к серьезному повреждению нескольких органов, и большинство случаев в настоящее время остаются недиагностированными и нелеченными. Глиадиновые белки способны вызывать аутоиммунную энтеропатию (заболевание кишечника), обусловленную аномальным иммунным ответом у генетически предрасположенных людей. За эту активность отвечают специфические аминокислотные последовательности в глиадиновых белках. Это происходит в результате распознавания деаминированных полипептидных цепей глиадина CD4+ Т-клетками в эпителии кишечника. Затем CD8+ Т-клетки проникают в эпителий и экспрессируют NK-рецепторы, специфичные к глиадину и трансглутаминазе, что приводит к гибели энтероцитов внутриэпителиальными Т-клетками посредством апоптоза. Заболевание характеризуется менее выраженными или даже отсутствующими желудочно-кишечными симптомами и широким спектром внекишечных проявлений, которые могут поражать любой орган тела и очень часто протекают бессимптомно, как у детей, так и у взрослых. Оно ассоциировано с некоторыми аутоиммунными заболеваниями, такими как сахарный диабет 1 типа, тиреоидит, глютен-атаксия, псориаз, витилиго, аутоиммунный гепатит, герпетиформный дерматит, первичный склерозирующий холангит и другими. Единственным доступным методом лечения целиакии является строгая безглютеновая диета, исключающая употребление продуктов, содержащих глютен. Ведутся поиски более доступного и эффективного лечения, но пока единственным способом остаётся исключение глютена из рациона.