83.Образование составных частей молока

Между деятельностью молочной железы и кровообращением существует тесная связь. Так, для образования 1 л молока через железу должно проциркулировать около 650 л крови. В начале лактационного периода это соотношение равно 1 :400, несколько позже -1 : 450, в середине - 1 : 650 и в конце - 1 : 1000 и больше. У высокопродуктивных коров такое соотношение более низкое. На функционирование железы расходуется 10% энергии питательных веществ, поступивших с кровью.

Процесс образования молока следующий. Исходные вещества с током крови по наружной срамной и частично промежностной артериям поступают в капиллярную сеть альвеол, из них - в эпителиальный слой. Он обладает избирательной способностью: пропускает через поры лишь те вещества, которые необходимы для образования молока. Часть веществ крови без изменений поступает в альвеолярную полость. Это некоторые белки (иммунные глобулины), небелковые азотистые вещества, глюкоза, жирные кислоты, витамины, гормоны, минеральные соли и др. Большинство составных частей молока (белки, липиды, углеводы) синтезируются из "сырья", которое проникает через базальные мембраны в клетки альвеолярного эпителия.

Клетки альвеолярного эпителия обладают хорошо развитым ядром и цитоплазмой, эндоплазматической сетью и комплексом Гольджи, митохондриями и лизосомами. Основной фрагмент молока - жировой шарик. В секреторном цикле клеток альвеолярного эпителия различают пять фаз:1) поглощение клеткой предшественников молока, поступающих в нее из крови и тканевой жидкости;

2) внутриклеточный синтез сложных молекул секрета;

3) формирование из них гранул или капель;

4) продвижение капель к апикальному краю клетки;

5) выход секрета из клетки в просвет альвеолы и восстановление клеткой исходной структуры.

Эти процессы катализируются оксидоредуктазами (обеспечивают химической энергией), синтетазами (осуществляют биосинтез белков, жиров, лактозы и др. соединений молока) и ферментами других классов. Молокообразование регулируется нейрогуморальным путем.

Во время лактации высокопродуктивная корова ежесуточно дает 15-30 л молока. С молоком ежесуточно выделяется 500-1000 г белка, 600-1200 - жира, 700-1400 г лактозы. У коровы со средней суточной

продуктивностью 15 л молока (4500 кг в год) сосуды вымени ежесуточно пропускают около 9 т крови.

Биосинтез белков. Основная масса белков молока синтезируется в молочной железе из аминокислот. Биосинтез белков протекает типично. В клетки эпителия поступают аминокислоты, часть из низ синтезируется аминированием жирных кислот. Аминокислоты под действием специфических ферментов активируются. Аденилат аминокислоты взаимодействует с соответствующей тРНК, транспортируется к полисомам, где и включается в полипептидную цепочку. К молекулам простых белков могут присоединяться простетические группы.

Формируются вторичная, третичная и четвертичная структуры белковой молекулы. Образуются гранулы белка, которые по канальцам комплекса Гольджи направляются к апикальному краю клетки, включаются в состав жировых шариков и выделяются в альвеолярную полость (см. рис. 61).

Биосинтез углеводов. Основной углевод молока - лактоза. 80% ее синтезируется из глюкозы, 20% - из ацетата и пропионата. Образование лактозы протекает в несколько стадий.

Вначале глюкоза под влиянием фосфоглюкокиназы фосфорилируется:

Глюкоза+АТФ Глюкозо-1-фосфат+АДФ.

Затем глюкозе-1-фосфат взаимодействует с УТФ:

УТФ+Глюкозо-1-фосфат УДФГ+H2P2О7.

УДФГ под влиянием УДФ-глюкозо-эпимеразы превращается в УДФ-галактозу.

Дальше под влиянием лактозосинтетазы в присутствии специфических белков А и В образуется молекула лактозы:

УДФ-галактоза+Глюкозо-1-фосфат Лактозо-1-фосфат+УДФ;

Лактозо-1 -фосфат Лактоза+Н3РO4;

УДФ+АТФ АДФ+УТФ.

Биосинтез липидов. Основа липидов молока - молочный жир. Биосинтез липидов состоит из двух процессов: образования жирных кислот и глицерина и образования триглицеридов.

Глицерин поступает в альвеолы из циркулирующей крови или синтезируется в клетках альвеолярного эпителия из глюкозы, аминокислот, жирных кислот. Жирные кислоты поступают в молочную железу с током крови.

Часть их образуется в тканях молочной железы из ацетата. У жвачных около 50% уксусной кислоты, которая образуется в пред желудках, идет на синтез жирных кислот молочного жира. Жирные кислоты в основном синтезируются в межальвеолярной ткани вымени, поступают затем в клетки альвеолярного эпителия.

Наряду с молочным жиром в клетках альвеолярного эпителия и выводных протоков синтезируются стерины и стериды, фосфатиды и гликолипиды.

Некоторое количество названных выше соединений поступает в альвеолы молочной железы с током крови.

Физико-химические свойства молока

Молоко - ценнейший продукт питания человека и животных. В него входят белки, липиды, углеводы. Белки молока коровы усваиваются на 96-99%, липиды - на 95, углеводы - на 98 %. Для питания людей обычно используется молоко коров, меньше - коз, овец, кобылиц, верблюдиц, ослиц, буйволиц, самок оленя, зебу, яка.

Молоко - полидисперсная система, состоящая из истинных и коллоидных растворов, суспензий и эмульсии. Молоко коровы представляет собой жидкость белого цвета с желтоватым оттенком сладковатого вкуса и своеобразного запаха.

Плотность молока 1,027-1,033, температура замерзания 0,54-0,57 °C, температура кипения 100,2 °C, осмотическое давление 6,66-6,76 кПа. Реакция среды кислая или близка к нейтральной: рН 6,5-7,0. Титруемая кислотность 12-20 °T. Буферная емкость по кислоте 2,5, по щёлочи 1,4.