¿Por qué otras proteínas de cereales no se comportan como el gluten?

Hay muchas explicaciones excelentes aquí (y en otros lugares) de lo que "hace" el gluten.

Lo que no he visto en ninguna parte es una explicación de lo que hace que el gluten sea tan especial. ¿De dónde vienen sus maravillosas propiedades elásticas y por qué ninguna otra proteína de grano (o cualquier otra proteína en cualquier lugar, para el caso) parece tenerlas?

Respuestas (1)

Su pregunta tiene dos partes principales, qué tiene de elástico el gluten y por qué otras plantas no tienen este unicornio que llamamos proteína de gluten. Primero proporcionaré información de fondo, pero si lo desea, puede pasar directamente a los spoilers.

Antecedentes rápidos y sucios sobre las proteínas...

Todas las proteínas (como el gluten) están compuestas de diferentes secuencias y una cantidad de alrededor de 20 aminoácidos básicos (glutamina, lisina, cisteína, arginina, isoleucina, solo por nombrar algunos). Entonces, cuando hablamos de proteínas grandes como el gluten, a veces es difícil recordar que, químicamente, estamos hablando de muchas moléculas de aminoácidos (AA) que se unen entre sí. La forma en que los AA se unen es importante porque las interacciones químicas crean la forma general más grande y ayudan a determinar las propiedades físicas de la proteína final.

Si no te puse a dormir, o si quieres volverte loco con estas cosas: recursos relacionados con el secundario (unión entre AA que crea hélices alfa y láminas plegadas beta), terciario (interacciones de la cadena lateral AA y la columna vertebral de AA ), y estructuras cuaternarias (3D) de proteínas, pubmed es donde necesita ir.

Glutenes y que son:

El gluten es la principal forma de almacenamiento de proteínas en el trigo. El gluten en sí es una fusión de unidades de proteínas de glutenina y gliadina que pertenecen a la superfamilia de las prolaminas (las prolaminas son geniales, búscalas).

Las subunidades del gluten se dividen en tres grandes categorías:

  • Prolaminas de alto peso molecular (HMW), (subunidades de gluten) aproximadamente 6-10% de proteína
  • Prolaminas ricas en azufre (aproximadamente 70-80% de la proteína) que incluyen: gamma-gliadinas, alfa-gliadinas y las subunidades de glutenina de bajo peso molecular (LMW) de tipo B y C
  • Las prolaminas pobres en azufre (aproximadamente 10-20 % de la proteína) incluyen: v-gliadinas y subunidades de glutenina LMW de tipo D

Las variaciones en la distribución de estas proteínas contribuyen a la forma en que se utilizan comercialmente las variedades de trigo (como trigos de invierno o de verano... ha visto las variaciones disponibles para comprar en los estantes de las tiendas). La composición de la proteína del gluten en cualquier variedad de trigo que se utilice se traduce en diferentes propiedades físicas (elasticidad, densidad, etc.) en la masa que produce.

¿De dónde provienen las propiedades elásticas?

Las propiedades elásticas del gluten provienen de la forma en que los componentes de la matriz proteica interactúan con el agua. Las proteínas del gluten reaccionan con el agua de maneras que otras formas de almacenamiento de proteínas no pueden, es decir, en la parte de hinchazón/hidratación. Hay dos cosas que suceden al mismo tiempo. Las secciones de gliadina de la proteína del gluten contribuyen a la fricción con la que el líquido hidratante puede moverse dentro y cerca de las matrices proteicas (viscosidad). La porción de glutenina de la molécula es responsable de la elasticidad o fuerza de la matriz proteica. La gluten parece sufrir un estiramiento reversible (no tan común como cabría esperar) debido a la forma en que se pliega.

¿Por qué ninguna otra proteína de grano parece tener gluten?

Me gustaría señalar que esto es más una cuestión de fisiología/filogenia vegetal que una relacionada con la cocina.

Simplemente no tienen lo que se necesita.

La forma en que las diferentes plantas crean la forma de almacenamiento de sus proteínas está determinada por sus secuencias de ADN específicas dentro del genoma. AA La estructura, el orden (terminal NC) y la forma final de las proteínas creadas por la planta son el resultado de la transcripción, traducción y modificaciones postraduccionales de las secuencias de ADN en la planta.

Referencias para aquellos que las quieren: (Traté de encontrar las gratuitas en línea)

Proteínas de almacenamiento de semillas de cereales: estructuras, propiedades y papel en la utilización de granos http://jxb.oxfordjournals.org/content/53/370/947.full.pdf+html

La funcionalidad del gluten de trigo como determinante de la calidad en los productos alimenticios a base de cereales Revisión anual de ciencia y tecnología de los alimentos vol. 3: 469-492 (fecha de publicación del volumen, abril de 2012) DOI: 10.1146/annurev-food-022811-101303

Distribución de proteínas de gluten en granos de trigo harinero (Triticum aestivum) http://aob.oxfordjournals.org/content/108/1/23.abstract

La formación y propiedades de las masas de harina de trigo http://dx.doi.org/10.1080/10408399009527517

Composición de proteína de trigo y propiedades de la glutenina de trigo en relación con la funcionalidad de panificación http://dx.doi.org/10.1080/10408690290825510

Aprecio la respuesta detallada (definitivamente aprendí algo de ella), pero eso no es realmente lo que estoy preguntando. Tal vez no estaba claro. No solo busco por qué el complejo de gliadina-glutenina-carbohidrato que llamamos gluten hace lo que hace, sino más bien por qué nada parecido parece aparecer en ningún otro lugar en todo lo que comemos. Tal vez la respuesta sea simplemente "así resultó", pero incluso eso plantea algunas preguntas sobre la biología evolutiva.
Otras plantas no evolucionaron con el mismo conjunto de secuencias de ADN en su genoma, y ​​cualquier divergencia probablemente sucedió hace MUCHO tiempo. La primera referencia que proporcioné habla de diferencias filogenéticas si puede leerla. Esa parte de su pregunta no se relaciona con la cocina, y creo que está fuera de tema, pero le dejé información, si decide buscar.
Sí, si eso lo resuelve, entonces eso lo resuelve. Si la respuesta es genómica y no culinaria, que así sea.