Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) конспекты лекций материалы для практических занятий
Скачать 2.06 Mb.
|
| Раздел 1.3. Биохимические свойства животных тканей (1 ч) Тема 1.3.1. Механизм автолиза и автолитические превращения мышечных тканей. Тема 1.3.2. Биохимические свойства крови. Тема 1.3.3. Биохимическая активность животных тканей. Рациональное использование животного сырья основано на знании не только химического состава, но и особенностей протекания биохимических процессов в органах и тканях при жизни животного, после его смерти и при технологической обработке. Прижизненные процессы многообразны и управляемы, протекают в строгом взаимном соответствии. Большую роль в них играют биологически активные вещества ферменты и гормоны. Многие ткани животных синтезируют в той или иной мере эти вещества, обеспечивая жизнедеятельность организма. После убоя животных эти ткани служат источниками для получения биологически активных веществ и удаляются в процессе разделки туш, например поджелудочная железа, гипофиз, слизистые оболочки желудков и кишечника и др. После смерти животного, с прекращением обмена веществ, основным биохимическим процессом при переработке сырья биологического происхождения является автолиз (от греч. autos – сам и lysis – растворение), основу которого составляют ферментативные процессы, при жизни связанные с функцией координированного движения. Автолизом называется процесс распада веществ и тканей под действием ферментов самих тканей. При жизни животного он возможен только в патологических случаях, например при недостаточном снабжении какого-либо органа кровью. В послеубойный период свойства всех тканей животного организма значительно изменяются, особенно существенны изменения мышечной ткани, в которой ферменты (протеазы, карбогидразы, эстеразы, ферменты гликолиза и др.) катализируют реакции распада. Процесс становится необратимым, протекающим только в одном направлении. Особая роль в процессе автолиза принадлежит внутриклеточным протеазам – катепсинам. Тема 1.3.1 Механизм автолиза и автолитические превращения мышечной ткани Эффективное и рациональное использование сырья предусматривает сохранение его качества на всех этапах переработки, начиная от транспортирования животных на мясокомбинат и их убоя до хранения готовой продукции. Определяющим условием для формирования биохимических свойств мяса и качества продуктов являются уровень и характер развития автолитических процессов в животных тканях. Изменения, происходящие в послеубойный период в мышечной ткани, имеют важное практическое значение, оказывают существенное влияние на пищевую ценность мяса и его потери в процессе технологической обработки. Современные представления о механизме автолитических процессов базируются на ферментативной природе посмертных изменений мышечной ткани, установленных в 30-х годах И.А. Смородинцевым. Наиболее важное значение отводится двум основным ферментным системам. Одна из них, очевидно, связана с функцией движения и регулирует сокращение – расслабление, другая – катализирует непрерывный распад главных структурных элементов мышечного волокна по типу гидролиза. Роль каждой из этих двух систем в развитии этапов автолиза различна, но их функции тесно связаны между собой. Начиная с момента убоя в мышечной ткани под действием тканевых ферментов непрерывно происходят изменения. В основе всех изменений, приводящих к развитию посмертного окоченения, его последующему разрешению и завершению созревания мяса с приобретением им функциональных и технологических свойств, лежат ферментативные реакции. В послеубойный период с развитием окоченения главную роль играют ферменты сокращения – расслабления, вызывающие изменения сократительного аппарата – миофибрилл, распад АТФ и других несущих в себе запас энергии веществ, а также обеспечивающие синтез АТФ за счет превращения углеводов, и прежде всего гликогена. В сложных процессах автолитических превращений мышечной ткани важная роль принадлежит изменениям углеводной системы. Накопление продуктов их автолитического распада существенно влияет на физико-химические и биохимические изменения белков мышечной ткани. В комплексе биохимических превращении, происходящих в начальный период автолиза мышц, наиболее отчетливо проявляются превращения гликогена и изменения органических фосфорных соединений Автолитические превращения гликогена связаны с его фосфорилитическим распадом и дальнейшим процессом анаэробного гликолиза, который приводит к необратимому накоплению молочной кислоты и снижению pH мышечной ткани. Кроме того, мышечный гликоген в процессе автолиза подвергается интенсивному гидролитическому амилолитическому распаду, ведущему к накоплению в мышечной ткани редуцирующих углеводов. Таким образом, автолитический распад мышечного гликогена обусловлен двумя параллельно протекающими процессами: анаэробным гликолизом с образованием молочной кислоты и гидролизом с образованием редуцирующих углеводов. Общие закономерности протекающих процессов, сопровождающиеся накоплением или распадом специфических биохимических веществ Методы химического и биохимического анализов тканей наиболее предпочтительны при оценке глубины и характера автолитических превращений тканей мяса. Состояние автолиза тканей легко определить по внешним признакам визуально. Сразу после убоя мышечная ткань расслаблена, поскольку в клетках содержится АТФ, уровень которой поддерживается в результате ряда хаотично протекающих реакций. Через несколько часов ранее расслабленные мышцы теряют свою гибкость, эластичность, становятся твердыми и непрозрачными. Наступает посмертное окоченение, которое сохраняется в течение 24…28 ч. По истечении 24…28 ч все более заметными становятся признаки разрушения клеточных структур: ядра сморщиваются, появляются поперечные разрывы мышечных волокон. Накопление специфических химических веществ в процессе автолиза служит основой органолептической оценки состояния сырья. Интенсивный обмен белков в животных тканях требует наличия системы, осуществляющей интенсивный распад белковых веществ. В связи с ведущим значением биохимических ферментативных процессов для направленного регулирования свойств мясного сырья и готовых продуктов большое практическое значение имеют тканевые ферментные системы мяса. Действие про- теолитических ферментов в животных тканях в послеубойный период направлено на расщепление собственных компонентов и структур клеток. Протеиназы, осуществляющие гидролиз белков, подразделяют на экзо- и эндопептидазы. Первые расщепляют концевые участки полипептидных цепей, вторые – внутренние участки цепи. Экзопептидазы содержатся как в саркоплазме и саркоплазматическом ретикулуме, так и в лизосомах, тогда как внутриклеточные эндопептидазы находятся, как правило, в лизосомах клеток. Прижизненная роль внутриклеточных протеолитических ферментов многогранна: они участвуют в катаболизме белков и доставке пластического материала для биосинтетических реакций, образовании и распаде физиологически активных веществ, оказывают прямое воздействие на энзиматический аппарат клетки посредством активации зимогенов или протеолитической модификации самих ферментов и т. д. В автолитических превращениях мышечной ткани наиболее важное значение имеет деятельность двух основных ферментных систем. Одна из них связана с функцией движения, другая – катализирует непрерывный распад главных структурных элементов мышечного волокна, в том числе Катепсины – кислые протеиназы, проявляют максимальную активность при pH 2,0…5,0, находятся в органах, тканях и локализованы в лизосомах, которые представляют собой внутриклеточные пузырьки диаметром около 5,5 мкм, ограниченные мембраной.актомиозинового комплекса. Главная роль отводится катепсинам. Катепсины являются типичными протеиназами и вызывают деструкцию высокомолекулярных белков. С деятельностью катепсинов, которые во втором периоде автолиза освобождаются из лизосом и активируются кислой реакцией среды клетки, тесно связаны изменения свойств белков, предшествующие релаксации мышц. В результате действия катепсинов на белки при правильном развитии автолитических процессов мясо приобретает нежность, сочность, выраженные вкус и аромат. Характер и глубина автолитических изменений в мясе влияют на его качество и пищевую ценность. Изучение и целенаправленное использование биохимических свойств тканевых ферментных систем необходимы для регулирования и интенсификации технологических процессов получения свежего мяса и продуктов его переработки. При получении продуктов с заданными свойствами управление технологическими процессами осуществляется путем воздействия на основные ферментные системы мяса внешних факторов: температуры, pH среды и т.д., для чего необходимо знать условия проявления активности катепсинов. Таким образом, имея объективную информацию о характере и глубине изменений структурных компонентов тканей, активности катепсинов, можно создать условия максимального использования животных тканей для получения качественных мясных продуктов. Тема 1.3.2 Биохимические свойства крови Кровь убойных животныхм один из важнейших источников высокоценного животного белка. По содержанию белка кровь практически не отличается от мяса и содержит лишь на 5…10% больше воды. Реакция среды слабощелочная, почти нейтральная. Кровь обладает способностью к пенообразованию и образованию эмульсий. Коэффициент переваримости крови составляет 94…96 %, т.е. она почти полностью усваивается организмом. Кроме того, наличие в ней биологически активных веществ делает ее более полноценным источником продуктов питания. В производстве мяса и мясопродуктов используют цельную кровь, плазму (фракцию крови без форменных элементов) и сыворотку (плазму без фибриногена). Особенностью цельной крови и плазмы является свертывание. «Пусковым механизмом» свертывания крови является тканевый фактор тромбопластин, являющийся липопротеидом, который проявляет протеолитическую активность, но охарактеризован еще недостаточно. При повреждении сосудов он освобождается и инициирует свертывание. В результате реакций тромбопластина с ионами Са2+ и некоторыми белками плазмы (проакцелерином и проконвертином) образуется фермент тромбокиназа. Второй путь образования тромбокиназы связан с распадом тромбоцитов и выделением из них тромбопластина, который впоследствии взаимодействует с ионами Са2+ и некоторыми глобулинами плазмы. Последняя стадия механизма свертывания – протеолиз фибриногена тромбином с образованием нерастворимого фибрина. Таким образом, свертывание крови включает эффективно регулируемую серию превращений неактивных зимогенов в активные ферменты, что в итоге приводит к образованию тромбина, а затем фибрина. Все они ингибируются подобно трипсину диизопропилфторфосфатом и гидролизуют пептидные связи, образованные карбоксильными группами остатков аргинина и глицина. Свертывание крови в значительной степени затрудняет ее промышленную переработку. Для исключения или замедления свертывания крови выводят или ослабляют активизацию одного из компонентов системы. Вещества, вызывающие целевое действие, называются антикоагулянтами или стабилизаторами. Химическая природа и механизм их действия на свертывающую систему различны. В связи с этим антикоагулянты подразделяются на две большие группы – физиологические и нефизиологические. Действие их, как правило, очень быстрое. При пропускании крови, например, через слой ионообменной смолы 50 кальция заменяется натрием. Достаточно снизим, концентрацию Са2+ вдвое для того, чтобы кровь не свертывалась. Существуют и другие подходы к стабилизации крови. Кровь убойных животных широко применяется для производства мясопродуктов. Это связано с тем. что белки плазмы крови кроме высокой пищевой и биологической ценности имеют высокие функциональные свойства: высокую эмульгирующую, водосвязывающую способность и обладают способностью к теле-, пено- и волокнообразованию, что обусловлено наличием в ее составе альбуминов и фибриногена. Тема 1.3.3 Биохимическая активность животных тканей При жизни животных некоторые органы и ткани способны накапливать и секретировать биологически активные вещества, которые выполняют важнейшие функции в поддержании жизнедеятельности. После убоя сельскохозяйственных животных из этих источников получают ферментно-эндокринное сырье, которое в дальнейшем идет на производство медицинских препаратов. Последние, в свою очередь, широко используются в теоретической науке, медицине, фармацевтической промышленности, сельском хозяйстве и при переработке пищевого сырья. По механизму действия, свойствам, физиологическому и лечебному эффекту эти вещества подразделяют на гормоны (гормональные препараты) и ферменты (ферментные препараты). Гормоны выделяют главным образом из эндокринных желез (желез внутренней секреции). К такому сырью относятся гипофиз, паращитовидные железы, щитовидная, поджелудочная, половые железы и надпочечники. Ферментные препараты получают преимущественно из слизистой оболочки желудков свиней и сычугов крупного рогатого скота, молочных ягнят и телят, слизистой оболочки тонкого отдела кишечника, а также поджелудочной и слюнной желез. Важнейшими условиями правильной организации сбора ферментно-эндокринного сырья являются быстрое извлечение его из туши животного, соблюдение санитарно-гигиенических требований, предотвращающих загрязнение и микробное инфицирование. Под каталитическим воздействием ферментов осуществляются процессы гидролиза, фосфоролиза, переноса различных групп (метальных радикалов, остатков фосфорной кислоты и т.д.), окисления, восстановления и т. л. При посредстве ферментов реализуется влияние как внутренних, генетических, так и внешних природных факторов на развитие организма. Незначительные различия 13 строении ферментов определяют видовые особенности организмов, а в нарушении биосинтеза некоторых из них лежат причины возникновения наследственных и других заболеваний. Будучи выделены из клеток, ферменты не утрачивают способности выполнять каталитическую функцию. На этом основано их практическое применение в пищевой, легкой и фармацевтической промышленности. В связи с этим ткани животных, в которых активно синтезируются ферменты, имеют практическое значение в качестве источников для их получения. Определенный интерес представляют ткани низкой пищевой ценности, клетки которых синтезируют ферменты. Традиционно с этой целью используют слизистые оболочки, богатые пищеварительными ферментами, которые в метаболизме животного организма выполняют функции гидролитического распада пищевых веществ: секрет слюнных желез – слюна (особое значение в функции которой принадлежит амилазе, а также лизоциму); желудочный сок, содержащий пепсин, ренин и липазу (первые два активируются соляной кислотой желудочного сока); секрет поджелудочной железы, желчь и кишечный сок, богатые трипсином, химотрипсином, липазой, амилазой, рибонуклеазой и др. Пепсин, трипсин и химотрипсин выделяются железистыми клетками в виде неактивных предшественников – зимогенов: пепсиногена. трипсиногена и химотрипсиногена. Их активные центры блокированы фрагментами полипептидной цепи, после отщепления которых ферменты приобретают активность. В группе протеолитических ферментных препаратов животного происхождения наибольший практический интерес представляют ферментные препараты, вырабатываемые из поджелудочной железы убойных животных, а также пепсин, вырабатываемый из слизистой оболочки сычугов крупного рогатого скота. Поджелудочная железа содержит комплекс ферментов, около 50 % которых составляют трипсин и химотрипсин. Они выделены в кристаллическом виде и всесторонне изучены. Комплексный препарат ферментов поджелудочной железы называют панкреатином. Гормонами (от греч. «хормао» – побуждаю, возбуждаю, поощряю) называют группу химических соединений, вырабатываемых преимущественно железами внутренней секреции, не имеющими прямого пищевого значения и оказывающими регулирующее влияние на процессы обмена веществ л функционирование органов и тканей. Они регулируют размножение, рост и развитие организма, влияние на дифференцирование тканей, формирование функций на поддержание гомеостаза центральной нервной системы, участвуют адаптационных реакциях на внешние раздражители (стресс) и т. д. Гормоны взаимодействуют со специфическим для данного гормона рецептором (чаще всею это белки), вызывая ряд биохимических изменений в клетке. В зависимости от механизма взаимодействия гормонов с рецептором все гормоны можно разделить на две группы: гормоны, не проникающие в клетку и взаимодействующие с рецепторами на наружной стороне мембраны, и гормоны, проникающие внутрь клетки и взаимодействующие с рецепторами в цитоплазме клеток. Гормоны интегрируют обмен веществ, регулируя соподчиненность и взаимосвязь разнообразных химических реакций в различных органах и тканях и организме в целом. В свою очередь, деятельность желез внутренней секреции, продуцирующих гормоны, контролируется центральной нервной системой. Гормоны действуют в организме следующим образом: изменяют проницаемость мембран для определенных веществ, например глюкозы и аминокислот; регулируют активность отдельных ферментов путем аллостерического воздействия; регулируют синтез ферментов, действуя на генетический аппарат клетки; влияют на образование белковой части фермента (или на распад ферментов) и образование коферментов. Известны биологические (испытание на животных) и химические способы определения гормонов. Реакции качественного определения специфичны для каждой группы гормонов. К качественным реакциям на гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин, норадреналин) относятся реакции с хлоридом железа (III), с диазореактивом и иодатом калия. Количественные методы определения гормонов основаны на проведении специфических реакций с образованием окрашенных или флуоресцирующих продуктов, определяемых колориметрически или флуориметрически. Метод количественного определения адреналина по Фолину основан на определении интенсивности синего окрашивания, возникающего при взаимодействии адреналина с солями фосфорновольфрамовой и фосфорномолибденовой кислот. Флуориметрический метод состоит в том, что некоторые вещества при ультрафиолетовом облучении начинают флуоресцировать, т. е. сами становятся источником нового (вторичного) излучения (например, количественное определение адреналина и норадреналина в моче). Излучение регистрируют и количественно измеряют при помощи специального прибора – флуориметра. Простагландины – соединения с широким спектром гормонального действия, синтезируются из производных пол неновых 20-углеродных жирных кислот во многих тканях человека и животных, преимущественно в репродуктивных органах. Простагландины выполняют разнообразные физиологические и фармакологические функции. В связи с этим они находят все более широкое применение при создании принципиально новых лекарственных средств. Это связано с тем, что механизм их действия сводится к усилению или ослаблению влияния многих других гормонов на фундаментальные стороны обмена веществ на генетическом и других уровнях. Считают, что простагландины являются модуляторами гормонорецепторных комплексов, т. е. способны изменять их активность, опосредуя действие гормонов. Нестимулированный уровень гормонов очень низок (в пределах микромолярных и ниже концентраций). В силу этого их выделение, идентификация и количественное определение связаны с определенными трудностями. |
Похожие:
 | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа дисциплины... Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность продовольственного сырья и продуктов питания» разработан для студентов 3 курса... | | Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 5 конспекты лекций 33... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
 | Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) 6 конспект лекций 20... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебной дисциплины 3 менеджмент 3 конспекты лекций 25 материалы практических... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок |
| Учебной дисциплины 3 гражданское право 3 конспекты лекций 11 материалы... Рабочая программа составлена на основании типовой программы гос впо и авторских разработок | | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерная графика» разработан для студентов 3 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая... |
| Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Физика» разработан для студентов 1,2 курса по специальности 240902. 65 «Пищевая биотехнология»... | | Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Анатомия и биоресурсы пищевого сырья» разработан для студентов 4 курса по специальности... |
| Учебно-методического комплекса дисциплины Рабочая учебная программа... Приложение №1 «Тематический план лекций»; Тематический план практических занятий | | Учебно-методического комплекса дисциплины Рабочая учебная программа... Приложение №1 «Тематический план лекций»; Тематический план практических занятий |
| Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология комбинированных пищевых продуктов на основе молочного и микробиологического... | | Учебно-методического комплекса дисциплины • Рабочая учебная программа... Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки стоматология |
| Учебно-методического комплекса дисциплины I. Рабочая учебная программа... Целью изучения дисциплины является овладение студентами знаний о различных формах делового общения, позволяющих достигать конструктивного... | | Рабочая учебная программа дисциплины Конспекты лекций Материалы практических занятий «Политология». Курс опирается на знания, полученные студентами в процессе изучения таких дисциплин как «Теория политики», «Сравнительная... |
| Рабочая программа учебной дисциплины 5 Конспекты лекций 12 Материалы... Специальность —240802. 65 Основные процессы химических производств и химическая кибернетика | | Учебно-методического комплекса дисциплины Титульный лист умкд рабочая... Цельдисциплины –дать будущим специалистам здравоохранения оптимальный объем правовых знаний, позволяющий аргументировано принимать... |
