20. Биохимия молока и молокообразования

Молоко — ценнейший продукт питания человека и животных. Белки, углеводы и липиды молока практически полностью усваи­ваются организмом. Человек использует в основном молоко ко­ров, реже — других животных.

Молоко — это секрет молочной железы. Оно состоит из плазмы и жировых шариков. Плотность молока 1,027...1,033; температура замерзания 0,54 °С; реакция среды (рН) 6,5...7,0. Химический со­став молока разных животных представлен в таблице 20.1 (по А. И. Ивашура).

Содержание воды в молоке составляет около 90%, белка — 2,9...5; жира — 3,5...7; молочного сахара — 2,5...6,5; минеральных веществ — около 1,5 %. Всего в молоке содержатся около 200 раз­личных компонентов, в том числе витамины, ферменты, гормоны и т. д. Состав молока зависит от вида животного, породы, возрас­та, периода лактации, условий кормления.

Молоко, секретируемое в первые дни лактации, называется мо­лозивом. Оно содержит много белка (до 18 %), в том числе имму­ноглобулины.

Белка в молоке коров может быть до 4 %. Основная масса это казеины, составляющие до 80 % белков молока. Они относятся к фосфопротеидам. Различают а-, [5, у- и к-казеины, их соотноше­ние составляет 50:30:5: 15. Разные типы казеина различаются между собой по молекулярной массе, количеству фосфорной кис­лоты, а к-казеин содержит углеводы (глюкозамин, сиаловую кис­

лоту). Молекулы казеина имеют глобулярную форму и образуют мицеллы. Каждая мицелла содержит в себе казеин всех видов и со­стоит из 7000...8000 полипептидов, соединенных между собой ионами кальция Са⁺². Фермент реннин (сычужный фермент) раз­рушает мицеллу, и молоко створаживается. При этом казеин обра­зует с ионами кальция нерастворимый осадок. Казеин содержит полный набор аминокислот — это полноценный белок. В нем много фосфора (0,1 — 1 %) и кальция, поэтому он является ценным продуктом для растущего организма. Синтезируются казеины в молочной железе.

β-Лактоглобулины — белки молекулярной массой 150 000... 1 000 000, составляют 0,2...0,32 % белков молока. Содержат много сульфгидрильных групп. При нагревании молока часть SH-групп отщепляется в виде SH₂, что придает кипяченому молоку специ­фический запах. Синтезируются эти белки в молочной железе.

а-Лактоглобулины — белки молекулярной массой 165 000, ИЭТ = 5,1, составляют 0,18...0,22 % глобулинов молока, по составу похожи на сывороточный альбумин.

Глобулины составляют до 3 % общего белка молока, 0,1...0,15 % их синтезируется в лимфоидных органах.

Кроме указанных белков в молоке содержатся продукты распа­да белков — полипептиды, свободные аминокислоты.

Углевод молока — лактоза. Это дисахарид, состоящий из галак­тозы и глюкозы, в молоке коров ее содержится около 5 %. Синте­зируется лактоза в молочной железе из глюкозы под действием ферментов лактозосинтетаз.

Жир молока имеет сложный состав и отличается от внутренне­го жира организма разнообразием входящих в него жирных кис­лот. Ниже представлено процентное соотношение жирных кислот триглицеридов молока (табл. 20.2).

Из представленных данных видно, что в составе молочного жира больше всего олеиновой и пальмитиновой кислот, а из об­щего количества жирных кислот 45 % относится к ненасыщен­ным, 55% —к насыщенным кислотам. Приблизительно 10% жирных кислот низкомолекулярные — это масляная, капроновая и каприловая кислоты.

Молочный жир синтезируется в молочной железе из глюкозы. Кроме нейтральных жиров в молоке имеются фосфолипиды, сте­риды, витамины, растворимые в жирах (A, D, Е, F) и в воде (В,, В₂, В₃, В₅, В₆, В,₂, Сидр.).

В молоке содержатся практически все минеральные вещества, входящие в состав крови, в наибольшем количестве хлориды, фос­фаты, цитраты, гидрокарбонаты, сульфат натрия. Минеральные вещества составляют 0,7...1 %, они находятся в свободном или связанном состоянии.

Питательная ценность молока у различных животных зависит от концентрации белков, липидов, углеводов и минеральных ве­ществ и направлена на удовлетворение потребности роста и разви­тия потомства. В таблице 20.3 представлена зависимость между скоростью роста новорожденных и концентрацией питательных веществ (по А. В. Чечеткину).

Из представленных данных видно, что рост новорожденных находится в прямой зависимости от концентрации белка, липидов и минеральных веществ.

Содержание жира и белковый состав молока — важный крите­рий в племенной работе в животноводстве в последние годы. Од­ним из методических приемов изучения этих показателей являет­ся электрофоретическое разделение казеинов в полиакриламид- ном геле, что позволяет в дальнейшем вести селекционную работу по полиморфизму молочных белков с учетом выявленных геноти­пов.

Контрольные вопросы и задания

1. Охарактеризуйте химический состав коровьего молока и молозива. 2. Чем отличаются жирные кислоты сливочного масла от таковых масла подсолнечного? 3. Что такое сыворотка молока? 4. Назовите главные белки молока.