книги из ГПНТБ / Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения учеб. пособие

раста животных, так и от назначения отдельных костных образований. Например, по сравнению с наземными у морских млекопитающих и особенно у китов кости име­ ют более рыхлую ткань и содержат намного больше ли­ пидов, исключением является костная ткань черепа и челюстей; у рыб костная ткань сильно обводнена и со­ держит меньше азота и минеральных веществ; у ласто­ ногих и дельфинов она содержит меньше липидов, зато богата органическими веществами (табл. 107). Очевид-

но, обнаруживаемые довольно постоянные различия в хи­ мическом составе костей возникают в результате специ­ фичности минерального обмена в организме отдельных видов животных.

У костистых рыб содержание липидов в позвонках находится в прямой связи с упитанностью организма. У некоторых видов содержание липидов в позвонках зна­ чительно превышает их содержание в мясе (см. табл. 40).

Позвонки и прилегающая к ним соединительная

минеральных веществ, то у китов содержание в костях липидов и минеральных веществ очень неустойчиво, а со­ держание органических веществ и азота понижено. У всех видов морских млекопитающих костная ткань ребер бога­ та органическими веществами и азотом, зато в ней содер­ жится мало минеральных веществ и липидов (табл. 109).

Таким образом, из всех видов млекопитающих одно­ типные кости ластоногих имеют наибольшее содержание воды и азота и наименьшее содержание липидов и ми­ неральных веществ.

Наиболее насыщена солями костная ткань у китооб­ разных, причем наиболее минерализована ткань ребер.

Содержание фосфора в костной ткани морских млеко­ питающих изменяется от 5,2 до 26,6%. Наименьшее ко-

ЛичествО соединений фосфора — й костной ткани ласто­ ногих (5—10%), а наибольшее (8—27% )— в костной ткани усатых китов. Все это свидетельствует о специфич­ ности минерального обмена у отдельных представите­ лей морских млекопитающих.

Липиды костных тканей отличаются от липидов под­ кожного сала более высоким содержанием липохромов. Как правило костные липиды имеют несколько меньшую молекулярную массу и содержат меньше неомыляемых веществ, чем депозитные липиды мышц и подкожного са­ ла (исключение—зубатые киты). У большинства морс­ ких и пресноводных видов костистых рыб, а также у усатых китов липиды имеют более высокие значения йодных чисел, чем подкожные липиды. Например, у зу­ батых китов жировоск из костей содержит меньше нена­ сыщенных соединений, чем жировоск из покровного сала (йодные числа 77—102 и 62—79 соответственно).

У усатых китов костные липиды по сравнению с кост­ ными липидами покровного сала содержат меньше на­ сыщенных жирных кислот (9,8—10,4 и 12,8—15,5% соот­ ветственно), больше ненасыщенных (41—45 и 29—45% соответственно), и в частности полиэтиленовых (28—31

и19—30% соответственно).

Уусатых китов йодные числа липидов из позвонков 72—108, из костей челюстей ПО—168, а из ребер 127— 165, а у кашалотов наиболее высокие значения йодных чисел свойственны липидам костной ткани челюстей. Та­

кая разница в величинах йодных чисел объясняется со­ держанием жирных кислот разной насыщенности.

Специфика свойств липидов наблюдается и в костях рыб. Например, у чавычи липиды из плавников имеют числб омыления 188—190, а липиды из позвонков—190— 195; йодное число липидов из голов не превышает 104— 106, а липидов из плавников— 118—120; содержание не­ омыляемых веществ в липидах из позвонков не превы­ шает 0,6—0,7, а в липидах из плавников 1,0—1,4. Все приведенные данные свидетельствуют о значительной ла­ бильности свойств липидов костной ткани, что, очевид­ но, отражает биологическую специализацию липидного комплекса вещества различных костей.

Обезжиренное и деминерализованное органическое вещество костной ткани почти целиком состоит из белка. Содержание белковых веществ находится в обратной

функциональной зависимости от содержания в костной ткани минеральных веществ, липидов и воды.

Ниже приведено содержание азота в сухом веществе костей.

Белковые вещества на 73—95% представлены непол­ ноценными в пищевом отношении оссеоальбумоидами, которые образуют с мукополисахаридами типичный для костной ткани мукопротеид — оссеомукоид. Последний значительно труднее, чем коллаген превращается в же­ латин при варке в воде. Костные белки образуют каркас­ ную сетку, в ячейках которой откладываются минераль­ ные компоненты костной ткани.

Осаждение минеральных веществ на белковой сетке является проявлением фосфатно-энзиматической актив­ ности остеобластов — специализированных клеток, фик­ сирующих фосфат кальция. Процесс минерализации, или окостенения, находится под влиянием всех факторов, влияющих на обмен кальция и фосфора в организме. Главная роль в заключительном этапе процесса окосте­ нения принадлежит витамину D.

Общее содержание минеральных веществ в сухой обезжиренной костной ткани в зависимости от вида и возраста животного, от условий его питания и анатоми­ ческого назначения костей изменяется от 26 до 92%, причем наиболее минерализована костная ткань костей черепа и челюстей.

Твердость кости и содержание в ней минеральных ве­ ществ зависят от мощности слоя цемента, проникающе­ го в костную ткань.

Элементарный состав минеральных веществ костной ткани представлен кальцием, фосфором, магнием, фто­ ром. Основу представляет кристаллический гидрооксиапатит Са5(Р04)30Н (85—86%) и карбонат кальция (8— 11 %.) ; еще меньше содержится фосфорнокислого маг­ ния (2—3%)) и фтористого кальция (2,5—3%). В кост­

ной ткани содержится от 5,5 до 23,0% фосфора (в расче­ те на Р2О5) : минимальное содержание фосфора (2,7— 7,9% Р2О5) обнаружено в костях рыб, несколько бол­ те (5,1—10,3% Р2О5) в костях ластоногих и наиболее высокое (10—23% Р2О5)— в позвонках усатых китов. В костях наземных животных — крупного рогатого скота содержится больше фосфора (16—24% Р2О5), чем в кос­ тях гидробионтов.

Основная часть содержащегося фосфора входит в сос­ тав минеральных солей и не более 4—5% общего его со­ держания— в состав органических фосфатов.

В составе минеральных веществ костей присутствуют разнообразные микроэлементы, среди которых важную биологическую роль играет стронций.

Зубы. У хищных видов рыб, а также у ластоногих и зубатых китов в челюстях расположены зубы; у сам­ цов моржей из верхней челюсти вырастают два мощ­ ных костяных бивня. У травоядных рыб зубы располо­ жены на глоточной кости, у некоторых видов рыб — на жаберных дугах.

Если у самых крупных хищных костистых рыб масса отдельных зубов не превышает 1 —1,5 г, а у акул 15— 25 г, то у кашалотов достигает 1 200 г; у крупных самцов моржей бивень достигает длины 60—80 см и мас­ сы 5 000—7 000 г.

Наружный слой зуба состоит из очень твердого веще­ ства (эмаль, цемент), под которым находится масса ден­ тина, а под ней — зубной сосочек, в котором располо­ жены нервные окончания, а также разветвленная сеть кровеносных сосудов. В отличие от наземных животных у гидробионтов зубы не имеют корней.

Эмаль, цемент, дентин— вещества, образованные структурной белковой (оссеомукоид, осеин) сеткой в раз­ ной степени насыщенной кальциевыми солями: если в дентине содержится 20—25% воды, 3—4% азота и 45— 50% минеральных веществ, то в веществе поверхностно­ го слоя— 1—2% воды, 0,1—0,2% азота и 96—98% ми­ неральных веществ, в основном фосфорнокислого каль­ ция; в эмали и цементе присутствует еще фтористый кальций (0 ,0 1—0 ,0 2% фтора).

К и т о в ы й ус. У усатых китов по всей длине верх­ ней челюсти в десне плотно расположены роговые, тре­ угольной формы пластины китового уса. Кромки плас­

тин, обращенные в полость, состоят из тонких волокон, образующих цедильный аппарат, при помощи которого животное отделяет от воды пищевые организмы (план­ ктон, мелкие ракообразные, мелкая рыба и т. п.).

В зависимости от вида кита количество пластин в десне верхней челюсти изменяется от 160 до 950 штук.

Тело пластины состоит из трех слоев: поверхность покрыта твердым ороговевшим слоем эпителия; под эпи­ телием расположен более мягкий промежуточный слой и сердцевину занимает эластичный мозговой слой. Верх­ ний слой состоит из плоских ороговевших клеток эпите­ лия, в них присутствуют черно-серые хромопротеиды. Сердцевина состоит из фибриллярных белков, среди ко­ торых преобладают эластины и коллагены. Ткань плас­ тины содержит 6—18% воды и 82—94% сухих веществ, в том числе 0,6—5,5% липидов, 11,6—13,7% азота и 1,4—6,3% минеральных веществ. Липиды представлены цетиловыми эфирами пальмитиновой и стеариновой кис­ лот, холестерином, цитиловым воском. В сухом обезжи­ ренном органическом веществе пластины содержится 96—98% белковых веществ (высчитано по содержанию общего азота и множителю 6,25), очень устойчивых к действию пищеварительных ферментов.

В белках китового уса среди моноаминокислот отсут­ ствуют валин и треонин, низкое содержание аспарагино­ вой (до 6%) и высокое глутаминовой кислот (13—18%) из диаминокислот понижено содержание лизина (до 4,5%) и аргинина (до 7%); высокое содержание цистина (до 11%); повышено содержание циклических амино­

значительное содержание органической серы (1,5—2,9%), что связывается с высоким содержанием серусодержащих аминокислот (метионин, цистин). Таким образом, аминокислотный состав белков пластин существенно от­ личается от аминокислотного состава белков мяса китов.

При комплексной переработке из китового уса полу­ чают кормовую белковую массу (65—70% массы уса) и глутаминовую кислоту (4—5% массы уса).

П а н ц и р н ы е п о к р о в ы . У некоторых видов рыб (огониды) и у всех ракообразных тело защищено твер­ дым панцирным покровом, а в панцирной коробке го­ ловогруди размещены все жизненно важные органы ра-

пределах от 5,4 до 17,0% или от 18 до 42% по отноше­ нию к сухому веществу. Структурной единицей хитинглюкопротеида является аминосахар глюкозамин (2-де- зокси-2-аминоглюкоза). Теоретически в молекуле хитина (C8Hi30 5N)n содержится 6,89% азота; в очищенном хи­ тине, извлеченном из панциря ракообразных, содержится от 6,24 до 6,68% азота, т. е. коэффициент пересчета со­ держания азота на содержание хитина равен 15,48. Пу­ тем гидролиза из панциря крабов можно получить от 5 до 13% глюкозамина. Хитин не гидролизуется при варке и устойчив к действию пищеварительных ферментов.

Минеральные вещества вполне сформировавшегося панциря состоят в основном из углекислого и фосфорно­ кислого кальция; элементарный состав минеральной ча­ сти панциря морских раков представлен кальцием (3,7— 5,3), магнием (0,08—0,18), натрием (0,3—0,4), железом- (0,02—0,05), алюминием (0,003—0,007), фосфором (0,4— 0,6) и кремнием (0,2—0,6%); в числе микроэлементов обнаружен йод, фтор, марганец.

Р а к о в и н ы м о л л ю с к о в . Тело двустворчатых и брюхоногих моллюсков защищено мощной раковиной, относительная масса которой изменяется от 49 (у мидий) до 82% (у устриц) по отношению к массе тела моллюска.

Ткани раковины формируются мантией, в клетках ко­ торой продуцируются минеральные компоненты, откла­ дывающиеся в тканях раковины. Поэтому в тканях ман­ тии содержится много кальция.

Стенки раковины моллюсков состоят из трех слоев. Внутренняя поверхность раковины—перламутровый слой, образована из тонких, прочно соединенных между собой известковых пластинок, вызывающих интерференцию сол­ нечных лучей (перламутровая игра). Мощность перла­ мутрового слоя и его «игра» зависят от вида моллюска. Наружная поверхность покрыта тонким слоем сильно ми­ нерализованным органическим белкового характера ве­ ществом— конхионином, который совершенно не подда­ ется действию пищеварительных ферментов. Промежу­ точный, наиболее толстый слой образован плотно срос­ шимися призматическими кристаллами углекислого каль­ ция (кальцит).

Сырые раковины морских и пресноводных моллюс­ ков содержат от 5,2 до 18,6% воды (сосредоточена в