Нуклеиновые кислоты
Известно, что в живой клетке существует два вида нуклеиновых кислот. Одна из них — рибонуклеиновая кислота (РНК) — находится в клеточной цитоплазме, другая — дезоксирибонуклеиновая, кислота (ДНК)—локализована в ядре или в ядерной области. Химически они отличаются друг от друга тем, что РНК содержит рибозу, а ДНК — дезоксирибозу и тимин. Биологическая роль РНК заключается в том, что существует прямая связь между количеством цитоплазматической РНК и интенсивностью синтеза белка в клетке. Установлено, что роль нуклеиновых кислот сводится к регуляции синтеза белка и передаче наследственных признаков. В последовательности передачи нуклеотидов ДНК содержится наследственная информация. Расшифровка механизма передачи наследственных свойств является одним из важнейших открытий XX в.
Нуклеиновые кислоты представляют собой полимерные соединения, главными строительными блоками которых являются нуклеотиды.
Было доказано, что рибосомы являются структурными частицами, в которых происходит непосредственный синтез белка. Это позволило А. Н. Белозерскому и А. С. Спирину предположить (1957) существование особого вида клеточной РНК, которую они назвали информационной. Согласно этой гипотезе, они считали, что информация с определенного участка молекулы ДНК переписывается (транскрибируется) в нуклеотидную последовательность молекулы информационной РНК. Эта РНК перемещается в цитоплазму, связывается с рибосомами, содержащими собственную рибосомальную РНК, и уже с информационной РНК в рибосоме осуществляется перевод (трансляция) генетической информации в определенную последовательность аминокислотных остатков молекулы белка.
Было показано; что рибосомальная и транспортная РНК также транскрибируется с определенных участков ДНК-матрицы. Изучение механизма транскрипции показало, что в качестве матрицы активна только одна нить двухцепочечной ДНК. Фермент, катализирующий синтез информационной РНК на ДНК-матрице, был обнаружен в 1960 г. и назван ДНК-зависимой-РНК-полимеразой.
В клетке одной нити РНК рибосомы могут прикрепляться одна к другой последовательно, в результате чего РНК-матрица используется для одновременного синтеза сразу нескольких полипептидных цепей.
Комплексы, образуемые молекулой и РНК, расположенными на рибосомах, называются полисомами.
Исследования по биосинтезу белка позволили раскрыть существенные стороны этого сложного многоступенчатого процесса и выявить участие в нем различных клеточных структур и метаболитов. Однако механизм образования многих его звеньев все еще остается невскрытым.
В последнее время большое внимание уделяют нуклеиновым кислотам и белкам виноградной лозы и ягод винограда.
Р. М. Саакян и Л. М. Карапетян установили, что основная масса нуклеиновых кислот в листьях винограда и семенах ягод представлена РНК. Содержание РНК в листьях колеблется от 0,32 до 4,52%, а в семенах от 1,2 до 2,9%. Авторам не удалось в течение вегетационного периода обнаружить в лозе ДНК. Однако
С. Стоян, Н. Теодор и В. Карбо нашли ДНК в семенах винограда в количестве от 7,54 до 16,2 мг%, а РНК в количестве от 45,37 до 204,44 мг%.
Исследования плавучей плотности ядерных ДНК винограда североамериканской группы вида Vitis labruska, V. riparia, V. rupestris, восточноазиатской группы Vitis amurensis и евроазиатской группы Vitis vinifera показали, что, несмотря на независимое развитие этих видов, в течение долгого периода в различных условиях внешней среды не произошло какого-либо значительного изменения нуклеотидного состава ядерных ДНК [9].
А. Бурде (1958) разделил 21 и идентифицировал 19 нуклеотидов, среди которых обнаружены нуклеотид-3-монофосфат, нуклеотид-5-монофосфат.
Содержание азота, по данным других авторов, в нуклеотидах в вине составляет 14% от общего азота [147].
Амины и амиды
В результате исследований винограда и вина наряду с аминокислотами и белками в сусле и вине были обнаружены и другие азотистые вещества. Было установлено, что амины составляют примерно 1—5% общего количества азотистых веществ, которые образуются путем энзиматического расщепления аминокислот. Одним из путей образования аминов является декарбоксилирова- ние аминокислот по схеме:
В литературе имеется лишь несколько работ, свидетельствующих о наличии аминов в сусле и вине.
Ф. Драверт [109] с помощью газожидкостной, тонкослойной и бумажной хроматографии идентифицировал в вине 10 аминов: метиламин, этиламин, н-пропиламин, изопропиламин, н-бутиламин, изобутиламин, н-амиламин, изоамиламин, β-фенилэтиламин, пиролидин.
В вине также были найдены гистамин, диэтиламин, диметиламин. Содержание гистамина в белых винах колеблется от 0,3 до 5,5 мг/л. Он образуется в результате действия молочнокислых бактерий, так как дрожжи не способны синтезировать гистамин [122].
В винах были идентифицированы гексиламин, бензиламин, путресцин и кадаверин. Установлено, что некоторые амины, особенно гистамин, являются биогенно активными веществами и имеют большое физиологическое значение.
З. Н. Кишковский с сотрудниками [44] газохроматографическим (методом обнаружил около 78 летучих азотистых оснований в хересных винах, из них 46 впервые были найдены в вине.
Амиды играют важную роль в азотистом обмене веществ. В винограде в основном встречаются амиды аспарагиновой и глютаминовой кислот: аспарагин и глутамин.
Содержание амидов в винограде составляет от 3 до 5%, а в винах от 1 до 2%. В винах идентифицированы следующие амиды: N-этилацетамид, N-2-метилбутилацетамид, - 1М-(2-фенилэтил)-ацет4 амид, 1М-[3-(метилтио)-пропил]-ацетамид и др. [165].
Среди амидов особое значение имеет ацетамид, который придает вину «мышиный тон». Ацетамид образуется при аминоацеталазной реакции:
В винах содержатся также гексозамин (8,7—29,2 мг/л) и меланоиды, количество которых колеблется в зависимости от типа вина (5—75 мг/л).
