книги из ГПНТБ / Овчинников, А. И. Биохимия молока и молочных продуктов

Таким образом, уксусную кислоту (ацетат), образующуюся в результате переваривания углеводов корма, следует считать важным промежуточным веществом в синтезе молочного жира жвачных животных. Синтез масляной кислоты (и других низко­ молекулярных кислот) происходит в молочной железе, вероятно, по типу, обратному р-окислению (с участием НАДФ-Н2 вместо НАД-Н2). Основным строительным блоком является активная форма ацетата — ацетил-КоА, две молекулы которого конденси­ руются при участии фермента тиолазы в ацетоацетил-КоА. Образующийся ацетоацетил-КоА далее превращается в масля­

Ацетоацетил-КоА

140

В случае синтеза более сложной жирной кислоты новая цепь реакций начинается при участии фермента тиолазы, которая переносит на бутирил-КоА остаток ацетил-КоА:

Далее цикл реакций идет аналогично образованию масляной кислоты до каприл-КоА. Это соединение снова может соединить­ ся с ацетил-КоА и т. д.

В настоящее время в результате работ Уэкила, Линена и др. установлено, что основным путем биосинтеза высокомолекуляр­ ных . жирных кислот является не просто обращение реакций р-окисления, а более сложный процесс, в котором помимо аце- тил-КоА участвует малонин-КоА [127, 189]. Последний образу­ ется при включении С02 в ацетил-КоА с использованием энер­ гии АТФ:

Далее происходит образование ацетоацетил-КоА в результате конденсации ацетил-КоА с малонил-КоА, от которого одновре­ менно отщепляется частица С 02:

Затем процесс до образования бутирил-КоА идет по ранее при­ веденной схеме. Весь цикл этих превращений повторяется,

141

начиная с присоединения к бутирид-КоА малонила-КоА и кончая

•образованием ацил-КоА, углеродная цепочка которого на 2 ато­ ма длиннее и т. д., пока не образуется соответствующая жирная кислота с 8 или 10 углеродными атомами.

Глицерин, как установлено многочисленными исследования­ ми, образуется из глюкозы [370, 391, 392]. Свободный глицерин фосфорилируется с образованием глицерин-1-фосфата (процесс может идти и без предварительного фосфорилирования глице­ рина), затем конденсируется с двумя молекулами КоА-произ- водного жирной кислоты, образуя фосфат диглицерида, назы­ ваемый фосфатидной кислотой. Фосфатидные кислоты дефосфорилируются и соединяются с третьей молекулой активной кислоты с образованием триглицерида и освобождением фос­ фата и кофермента А:

БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВЫХ ВЕЩЕСТВ МОЛОКА

Синтез белковых веществ молока в молочной железе явля­ ется одним из самых сложных и менее изученных процессов. До настоящего времени еще окончательно не установлены предшественники белков в крови. Не вызывает сомнения факт образования казеина в молочной железе из аминокислот крови. Исследованиями по введению меченых углеродом (С14) лизина и тирозина в кровь лактирующим козам установлено, что эти вещества дошли в состав казеина. Синтез казеина из амино­ кислот подтверждает ряд исследователей [173, 214, 298]. Имеют­ ся предположения, что таким образом синтезируются а- и [3-фракции казеина, а у-казеин преобразуется из белков крови [441]. По данным работы [173] иммунные глобулины и сыворо­ точный альбумин поступают в молоко непосредственно из крови.

По вопросу участия альбумина и глобулина крови в синтезе сывороточных белков молока имеются противоречивые мнения. По данным ,[214] они могут использоваться организмом живот­ ного после некоторой перестройки аминокислот, что подтвер­

142

ждается уменьшением содержания альбумина с 3,1 до 2,3% при прохождении крови через молочную железу. По данным [173], а-лактальбумин и [3-лактоглобулин, как и казеин, синтезируют­ ся в молочной железе из аминокислот крови.

Таким образом, основная часть белков молока образуется в молочной железе из аминокислот. Для синтеза белков тре­ буется около двадцати видов аминокислот. Животные синтези­ руют около половины этих аминокислот, материалом для их синтеза могут служить углеводы (выяснено, что из глюкозы крови образуются серин, аланин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты). Остальные аминокислоты (аргинин, изолейцин, лей­ цин, лизин, метионин и др.) - должны поступать с кормом. По данным [173, 366] схема синтеза белков в молочной железе

С учетом достижений современной науки, схему синтеза белка можно представить следующим образом. Активирование аминокислот происходит под действием специфических фермен­ тов и АТФ (Липман, Хогленд). Активированная аминокислота Присоединяется к специфической транспортной рибонуклеиновой кислоте (т-РНК) и такой комплекс следует к рибосоме, где присоединяется к соответствующему месту полипептидной цепи в соответствии с кодом. Порядок расположения аминокислотных остатков в синтезируемом белке определяется составом и ну­ клеотидной последовательностью информационной РНК.

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА МОЛОКА И ЕГО СВОЙСТВ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

Химический состав и свойства молока непостоянны. Они изменяются в течение лактации, а также под влиянием различ­

в первые дни после отела, значительно отличается по составу от молока последующего периода и даже носит специальное название молозива. Молозиво имеет желто-бурый цвет, на вкус слегка солоноватое, легко свертывается при кипячении вслед­ ствие наличия в нем большого количества альбумина и глобу­ лина, содержит меньше лактозы, больше жира и минеральных веществ. Характерной особенностью молозива является содер­ жание в нем не только брлыиих количеств глобулина и альбу­

143

мина, но и иммунных тел и лейкоцитов, которые защищают организм новорожденного от заразных заболеваний, так как в первые дни молодой организм еще не способен сам активно защищаться. Оно также содержит значительно больше витами­ нов, чем молоко. Молозиво обладает слабительным действием, тем самым оно способствует очистке кишечника от мекония (первородного кала). Таким образом, молозиво выполняет в жизни животного специальную физиологическую функцию. Молозиво не должно поступать на молочные заводы, так как высокое содержание растворимых белков не позволяет прово­ дить его пастеризацию и продукты, приготовленные из молока с примесью молозива, быстро портятся и имеют неприятный вкус.

Через 6—10 дней после отела молоко приобретает нормаль­ ный состав. Об изменении химического состава и некоторых свойств молозива можно судить по табл. 28. Данные табл. 28

Дальнейшее изменение химического состава молока в тече­ ние лактационного периода незначительно (если не меняются резко условия содержания, кормления и другие факторы). В табл. 29 приведены данные изменения химического состава

144

молока коров ярославской породы (по результатам работы Всесоюзной опытной станции животноводства) [132] и коров сибпро-остфризской породы [50] в течение лактационного перио­ да. Как видно из таблицы 29, в молоке коров обеих пород содержание жира и белка несколько снижается в первой поло­ вине лактации и незначительно возрастает к ее концу. .Состав молока н его физико-химические свойства перед запуском коро­ вы могут резко меняться, вкус молока становится горьковато­ солоноватым, .количество белковых веществ и жира увеличи­ вается, а кислотность снижается до 5—6°Т [131, 132].

Корма. Практика и научные наблюдения показывают, что корм, его состав и полноценность оказывают значительное влия­ ние на процессы синтеза молока и, следовательно, на его состав. Влияние отдельных питательных веществ корма (угле­ водов, жиров, белка, солей) на молочную продуктивность и со­ став молока изучали ряд исследователей [1, 154, 191]. Выяснено, что снижение в кормовом рационе животных количества грубых кормов, содержащих в своем составе углеводы (клетчатку), при­ водит к уменьшению жирности молока. Увеличение в этих слу­ чаях суточной дозы концентрированных кормов не восстанавли­ вает содержание жира в молоке. Снижение жирности молока вызывается пониженным образованием уксусной кислоты в руб­ це животного, из которой, как было сказано выше, синтези­ руются жирные кислоты. Корма, богатые легкопереваримыми углеводами (сахарная свекла при норме 15—30 кг в сутки), способствуют повышению удоев и увеличению жирности молока.

Корм оказывает влияние не только на количественное содер­ жание жира в молоке, .но еще в большей степени на его хими­ ческий состав. Так, например, введение в рацион животным больших количеств пшеничных отрубей приводит к увеличению в жире предельных жирных кислот, вследствие чего жир при­ обретает более твердую консистенцию. Скармливание животным увеличенных доз льняных жмыхов (более 140 г на 1 кг надоен­ ного молока) приводит к снижению количества насыщенных и повышению ненасыщенных жирных кислот; жир приобретает мажущуюся консистенцию, имеет пониженную точку плавления

нию содержания в молоке белка (и жира). Так, Швабе (1952) своими исследованиями установил, что при скармливании животным кормов с повышенным содержанием белков, имеет место увеличение белковых веществ в молоке на 0,2%• Позд­ нее, Р. Давидов с сотрудниками нашел, что. по мере увеличения в рационе концентрированных кормов (льняного жмыха и от­ рубей) общее количество белков в молоке возрастает на 0,3%, главным образом за счет альбумина и глобулина, что отрица­ тельно сказывается на качестве выработанного из него сыра. Скармливание силосованных кормов в умеренных количествах

146

-{14—30 кг в сутки) не оказывает отрицательного влияния на ка­ чество молока, масла и сыра, при условии отсутствия масляной кислоты или ее минимального содержания. В последние годы практикуется скармливание коровам мочевины (карбамида) в смеси с силосом или комбикормами. Исследования показали, что мочевина (80—100 г в сутки) не ухудшает свойств молока

икачество сыра, выработанного из него.

Минеральный состав корма оказывает значительное влияние

•на состав молока. Животные, поедающие корм, богатый по своему содержанию кальцием, фосфором, дают молоко, обо­ гащенное этими элементами. Особенно их количество возрастает в молоке, когда к корму специально добавляют кальций и фос­ фор в .виде фосфорнокислого кальция или других солей. Введе­ ние в рацион этих элементов обычно практикуется в тех мест­ ностях, где почва и зеленые корма бедны ими. Содержание кальция в молоке влияет на свертывание молока сычужным ферментом: незначительное его увеличение ускоряет коагуля­ цию молока и делает сгусток более плотным.

Порода животного. Порода в той или иной мере оказывает влияние на химический состав молока. В последнее время науч­ но-исследовательские институты, сельскохозяйственные вузы, отдельные лаборатории и другие учреждения провели и продол­ жают проводить исследования состава молока в целях получе­ ния более полной характеристики разводимых в нашей стране пород животных.

При изучении влияния породы на химический состав молока необходимо учитывать целый ряд факторов, например, условия содержания, возраст коров, рацион, климат и прочие. Наиболее ценными являются исследования, которые сводили бы до ми­ нимума влияние этих факторов. Группа научных сотрудников (А. Альтман, К- Маркова и др.) собрали и обработали материал по химическому составу молока коров различных пород при

Данные таблицы 30 показывает, что химический состав молока коров различных пород, находящихся в одинаковых условиях, отличается, особенно по содержанию жира и белка. Низкое содержание белков наблюдается в молоке Лебединской

животные одной и той же породы, находящиеся в разных кли­ матических зонах, дают молоко неодинаковой жирности, что подтверждается данными А. Мирзояна [199] по процентному содержанию жира в молоке двух пород коров в различных районах разведения:

147

Порода животных также оказывает влияние на технологиче­ ские свойства молока: размер жировых шариков, способность свертывания сычужным ферментом и др. [84].

Болезни и другие факторы. Изменение химического состава молока при заболевании животного может быть очень значи­ тельным, а при сильном ухудшении состояния здоровья, особен­ но при заболевании пищеварительного тракта, снижаются удои или прекращается совсем отделение молока. В молоке коров, больных туберкулезом, наблюдается значительное снижение содержания молочного сахара (иногда он совсем исчезает),. жира (до 1,0%), увеличение количества белков (до 5—7%) происходит, главным образом, за счет повышения содержания глобулина и альбумина, а минеральных веществ — за счет повы­ шения содержания NaCl. Молоко коров, больных маститом, из­ меняется в зависимости от степени заболевания. При мастите вымени в легкой форме наблюдается повышение содержания жира, белка и минеральных веществ и понижение содержания лактозы. При остром мастите происходит резкое снижение со­ держания почти всех составных частей молока, за исключением белковых веществ, количество которых увеличивается за счет увеличения альбумина и глобулина.

148