Quaderni dei Georgofili

L’endosperma di frumento: una fabbrica per l’assemblaggio di macromolecole proteiche

Aldo Ceriotti; Stefania Masci; Domenico Lafiandra

Accademia dei Georgofili
Pagine: 26
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Genomica per la valorizzazione di frumento duro e pomodoro

Copyright 2009 Accademia dei Georgofili

Le caratteristiche che rendono le farine di frumento diverse da quelle degli altri cereali sono principalmente dovute alla presenza nelle cariossidi di un insieme di macropolimeri proteici chiamati glutenine. Questi polimeri costituiscono, insieme alla frazione monomerica delle proteine di riserva, gran parte delle proteine del glutine, cioè della massa visco-elastica che si ottiene rimuovendo con acqua l’amido e le altre componenti solubili presenti nelle farine. La qualità e la quantità delle proteine del glutine sono i principali fattori che influenzano le caratteristiche tecnologiche delle farine di frumento. Negli ultimi decenni sono stati chiariti molti aspetti riguardanti le caratteristiche delle singole subunità gluteniniche. Le grandi dimensioni e le proprietà fisico-chimiche dei polimeri hanno invece ostacolato la loro caratterizzazione strutturale. Nonostante queste difficoltà, le informazioni finora raccolte hanno permesso di costruire alcuni modelli che descrivono la possibile organizzazione delle singole subunità all’interno dei polimeri gluteninici. Gli studi sui meccanismi di biosintesi delle glutenine hanno inoltre fornito alcune indicazioni sui meccanismi che controllano la struttura e le dimensioni dei polimeri e che quindi influenzano le caratteristiche tecnologiche delle farine di frumento.

Abstract

The unique properties of wheat flours are mainly due to the presence of a set of polymeric proteins that accumulate in the caryopsis and that are collectively named glutenins. These protein polymers, together with the monomeric fraction of wheat storage proteins, are the main components of gluten, the visco-elastic mass that is obtained after water-soluble components, including starch, are removed from wheat flour. The quality and amount of gluten proteins are the main factors that control the technological properties of wheat flours. During the last decades, the characteristics of the individual glutenin subunits have been in part clarified. However, the large size and physical-chemical characteristics of the protein polymers have somehow hampered their precise structural characterization. Notwithstanding this, the information that has been collected has led to different hypothesis on the possible arrangement of individual subunits in the glutenin polymers. In addition, the studies on glutenin biosynthesis have started shedding light on the mechanisms that, by controlling the size and structure of these polymeric proteins, can potentially have an impact on the technological characteristics of wheat flours.