Pourquoi les autres protéines de grain ne se comportent-elles pas comme du gluten?

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Il y a beaucoup d'excellentes explications ici (et ailleurs) sur ce que le gluten "fait".

Ce que je n'ai vu nulle part est une explication de ce qui rend le gluten si spécial. D'où viennent ses merveilleuses propriétés élastiques et pourquoi aucune autre protéine de grain (ni aucune autre protéine ailleurs, d'ailleurs) ne semble en avoir?

shadowtalker
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Réponses:

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Votre question comporte deux parties principales: qu'est-ce qui est élastique avec le gluten et pourquoi d'autres plantes ne possèdent-elles cette licorne appelée protéine de gluten? Je vais d'abord donner quelques informations de base, mais n'hésitez pas à passer aux spoilers si vous le souhaitez.

Fond rapide et sale sur les protéines ...

Toutes les protéines (comme le gluten) sont composées de séquences différentes et portent environ 20 acides aminés basiques (glutamine, lysine, cystéine, arginine, isoleucine, pour n'en nommer que quelques-uns). Ainsi, lorsque nous parlons de grosses protéines comme le gluten, il est parfois difficile de se rappeler que chimiquement, on parle de plusieurs molécules d’acides aminés (AA) qui se lient. La manière dont les AA se relient entre eux est importante car les interactions chimiques créent une forme plus large et aident à déterminer les propriétés physiques de la protéine finale.

Si je ne vous ai pas endormi, ou si vous voulez vous régaler sur ce sujet: ressources concernant le secondaire (liaison entre les AA qui créent des hélices alpha et des feuilles à plis bêta)), tertiaire (interactions des chaînes latérales de l'AA et la dorsale de l'AA ) et des structures quaternaires (3D) des protéines, pubmed est l’endroit où vous devez aller.

Glutens et ce qu'ils sont:

Le gluten est la principale forme de stockage des protéines dans le blé. Le gluten lui-même est une fusion des unités de la glutenine et de la gliadine qui appartiennent à la superfamille des prolamines (les prolamines sont fraîches, cherchez-les)

Les sous-unités de gluten se divisent en trois grandes catégories:

  • Poids moléculaire élevé (HMW), prolamines (sous-unités de la glénine), environ 6-10%
  • Prolamines riches en soufre (environ 70 à 80% de protéines), qui comprennent: les gamma-gliadines, les alpha-gliadines et les sous-unités de faible poids moléculaire de type B et C de la gluténine
  • Prolamines pauvres en soufre (environ 10-20% de protéines) comprennent: v-gliadines et sous-unités de glutérine de faible poids moléculaire de type D

Les variations dans la propagation de ces protéines contribuent à la manière dont les variétés de blé sont utilisées commercialement (comme les blés d’hiver ou d’été ... vous avez vu les variations disponibles pour l’achat en magasin). La composition en protéines de gluten de la souche de blé utilisée se traduit par des propriétés physiques différentes (élasticité, densité, etc.) dans la pâte produite.

D'où viennent les propriétés élastiques?

Les propriétés élastiques du gluten proviennent de la manière dont les composants de la matrice protéique interagissent avec l'eau. Les protéines du gluten réagissent avec l'eau d'une manière que les autres formes de protéines stockées ne peuvent pas, à savoir dans l'embout gonflement / hydratation. Il y a deux choses qui se passent en même temps. Les sections de gliadine de la protéine de gluten contribuent au frottement avec lequel le liquide hydratant peut se déplacer à l'intérieur et à proximité des matrices protéiques (viscosité). La gluténine de la molécule est responsable de l'élasticité ou de la résistance de la matrice protéique. Glutenin semble subir des étirements réversibles (moins fréquents que vous ne le souhaiteriez) à cause de la manière dont il est plié.

Pourquoi aucune autre protéine de grain ne semble-t-elle avoir du gluten?

J'aimerais souligner qu'il s'agit davantage d'une question de physiologie / phylogénie des plantes que d'une question liée à la cuisine.

Ils n'ont tout simplement pas ce qu'il faut.

La façon dont différentes plantes créent la forme de stockage de leurs protéines est déterminée par leurs séquences d'ADN spécifiques dans le génome. La structure des AA, leur ordre (extrémité N-C) et la forme finale des protéines créées par la plante résultent de la transcription, de la traduction et des modifications post-traductionnelles des séquences d'ADN dans la plante.

Références pour ceux qui le souhaitent: (j'ai essayé de trouver des sites gratuits en ligne)

Protéines de stockage des semences de céréales: structures, propriétés et rôle dans l'utilisation des grains http://jxb.oxfordjournals.org/content/53/370/947.full.pdf+html

La fonctionnalité du gluten de blé en tant que facteur déterminant de la qualité des produits alimentaires à base de céréales Examen annuel des sciences et technologies de l'alimentation Vol. 3: 469-492 (date de publication du volume, avril 2012) DOI: 10.1146 / annurev-food-022811-101303

Distribution des protéines de gluten dans le grain de blé tendre (Triticum aestivum) http://aob.oxfordjournals.org/content/108/1/23.abstract

La formation et les propriétés des pâtes à la farine de blé http://dx.doi.org/10.1080/10408399009527517

Composition des protéines de blé et propriétés de la glutenine de blé en relation avec la fonctionnalité de la panification http://dx.doi.org/10.1080/10408690290825510

Little White Lithe
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J'apprécie la réponse détaillée (j'en ai certainement appris quelque chose), mais ce n'est pas vraiment ce que je demande. Peut-être que je n'étais pas clair. Je ne cherche pas seulement à savoir pourquoi le complexe gliadine-glutenine-glucides que nous appelons gluten fait ce qu’il fait, mais plutôt à pourquoi rien de tel ne semble apparaître nulle part ailleurs dans nos aliments. Peut-être que la réponse est simplement "c'est comme ça que ça s'est passé", mais même cela soulève des questions sur la biologie de l'évolution.
shadowtalker
D'autres plantes n'ont pas évolué avec le même ensemble de séquences d'ADN dans leur génome et toute divergence s'est probablement produite il y a très longtemps. La première référence que j'ai fournie parle de différences phylogénétiques si vous pouvez les parcourir. Cette partie de votre question ne concerne pas la cuisine, et j'estime qu'elle est hors sujet, mais je vous ai laissé des informations, si vous choisissez de regarder.
Little White Lithe
Ouais, si ça règle ça alors ça règle tout. Si la réponse est génomique et non culinaire, qu’il en soit ainsi.
shadowtalker