Биохимия молока

     Простагландины. Биологически активные вещества липидной природы, представляющие собой оксигенированные производные полиненасыщенных жирных кислот, содержащие в углеводородной цепи пятичленные циклы, называются простагландинами.

       В молоке содержатся низкие  концентрации простагландинов, однако их высокое содержание в крови определяет сильное регуляторное действие на секрецию молочной железы.

     Обнаружены  простагландины почти во всех тканях млекопитающих. Обладают простагландины исключительно высокой и разносторонней физиологической активностью. Не накапливаются в тканях и органах в свободном виде, а синтезируются внутриклеточными ферментами в ответ на биологический стимул. Оказывают своё действие главным образом в непосредственной близи от места образования. Простагландины способствуют расширению сосудов, уменьшению кровяного давления, увеличивают сердечный выброс. Являются ингибиторами тромбообразования в сосудах, могут прерывать беременность практически на любом сроке, оказывают седативное и транквилизирующее (успокаивающее) действие, расслабляют мышцы бронхов и трахей. В медицине простагландины применяются при лечении сердечно-сосудистых, воспалительных, гинекологических заболеваний.

     Таким образом, мы определили основные липиды молока. 

     Витамины  молока

     В молоке коров содержится более 23 витаминов. Основным источником витаминов являются растения, и часть из них синтезируются микрофлорой рубца. Особенно высокое содержание в молоке витаминов А, В₁, В₂, В₁₂ и С.

     Витамины  – это группа биологически активных веществ, синтез которых преимущественно происходит в бактериях и растениях, являющихся предшественниками кофакторов или простетических групп, они имеют буквенное обозначение. Недостаток витаминов вызывает у животных и человека развитие симптомов гипо- или авитаминозов.

     Витамины  условно можно разделить на растворимые в полярных (водорастворимые) и в неполярных (жирорастворимые) растворителях. 

     Водорастворимые витамины.

     Витамин В₁ (тиамин, антиневритный) – основными частями витамина являются пиримидин и тиазонит, соединённые между собой метиленовой связью.

     Витамин В₁ служит предшественником тиаминпирофосфата, образование которого катализируется тиаминпирофосфокиназой, переносящей с АТФ остаток пирофосфорной кислоты.

     Основным  местом содержания витамина являются печень и мозг. В молоке содержание витамина может доходить до 0,8…1,2 мг/кг. Роль витамина В₁ в метаболических процессах проявляется через действие кофермента, который участвует в каталитических реакциях декарбоксилирования α-аминокислот, а также расщепления и синтеза α-оксикетонов.

     Витамин В₂ (рибофлавин, витамин роста) – в основе молекулы витамина лежит гетероциклическое соединение – изоаллоксазин, к которому в положении 9 присоединён пятиатомный спирт рибитол.

     Витамин В₂ чувствителен к УФ-излучению, под действием которого он окисляется в бесцветную лейкоформу. Свойство витамина легко окисляться и восстанавливаться лежит в основе его участия в метаболических процессах. Витамин является предшественником флавинмононуклеотида и флавинадениндинуклеотида, действие которых проявляются в окислительно-восстановительных процессах, катализируемых различными ферментами.

     Содержание  витамина В₂ в молоке зависит от времени года и может колебаться в пределах 1,0…2,9 мг/кг.

     Витамин В₃ (пантотеновая кислота, антидерматитный) – в составе витамина остатки D-α,γ-диокси-β,β-диметилмасляной кислоты и β-аланина, связанным между собой амидной связью.

     Витамин В₃ распространён в растениях (цветная капуста, картофель, томаты), пивных дрожжах, бактериях, в том числе в кишечной микрофлоре животных и человека, грибах. Высокое содержание витамина в печени животных, почках, мышцах, яичном желтке, икре. В молоке его содержится 2,0…3,8 мг/кг. Синтезируется витамин в растениях.

     Витамин В₄ (холин, капилляроукрепляющий) – представляет аминоэтиловый спирт, содержащий у атома азота три метильные группы. Донорами метильных групп являются S-аденозилметионин,  серин и глицин.

     В организме животных витамин встречается  в составе фосфолипидов. Основными  источниками витамина В₄ являются печень, почки, мясо, рыбные продукты, капуста. Содержание в молоке может достигать 0,2…0,6 мг/кг. Функционально активным витамин становится в составе нейромедиатора ацетилхолина, принимая участие в реакциях трансметилирования при биосинтезе метионина, пуриновых и пиримидиновых оснований, фосфолипидов. При недостатке витамина В₄ наблюдается жировая инфильтрация печени, геморрагическая дистрофия почек, нарушение свёртываемости крови.

     Витамин В₅ (ниацин (никотинамид), антипеллагрический) – является амидом пиридин-3-карбоновой кислоты (никотиновая кислота).

     Входит  в состав окисленных и восстановленных  коферментов НАД и НАДФ. Участвует  в составе коферментов в механизме  действия окислительно-восстановительных  ферментов дегидрогеназ. Синтезируется  витамин микрофлорой рубца животных. Содержание витамина в молоке может составлять 1,0…1,2 мг/кг.

     Витамин В₆ (пиридоксол, антидерматитный) – синтезируется микроорганизмами кишечника жвачных животных и человека, а также растениями из продуктов гидролиза: глицеральдегид-3-фосфата, гидроксиацетонфосфата и пирувата.

     Высокое содержание витамина отмечается в пивных дрожжах, мясе, рыбе, зерновках злаков. У животных витамин накапливается  в тканях печени, сердце, почках. В  молоке содержится 0,18…0,24 мг/кг. Функциональная активность витамина В₆ проявляется в составе кофермента пиридоксальфосфата.

     Участвует в процессе активного переноса аминокислот  через клеточные мембраны, в реакциях трансаминирования, декарбоксилирования, рацемизации аминокислот.

     Витамин В₇ (каротин) – известны три изомера каротина (α-, β- и γ-каротины), с преобладанием в растениях его β-формы.

     Больше  всего содержится каротина в моркови, перце, плодах томатов и шиповника, зелёных листьях, цветках растений. Содержание каротиноидов в листьях  зависит от условий произрастания  и стадии вегетации. К осени в  листьях их содержание уменьшается, тогда как в плодах, наоборот, увеличивается. Богаты каротином и животные ткани, в особенности печень, а также масло, яйца. В молоке содержится до 0,3 мг/кг витамина В₇. Высокое содержание каротина в растении проявляется наличием жёлтой и красной окраски. В основе строения каротинов последовательно связанные восемь остатков изопрена, способные находиться в цис- и транс-формах. Функционально активными являются трансизомеры. Витамин В₇ в растениях принимает участие в процессе фотосинтеза, размножении и в реакциях окислительно-восстановительных ферментов.

     Содержание  каротина в молоке зависит от рациона  питания, времени года, вида и породы животного. При этом в летний период, когда в кормлении животных преобладает  зелёная растительная масса, содержание каротина в молоке составляет 0,5…0,95 мг/кг, а зимой – 0,03…0,18 мг/кг. Высокое содержание каротина оказывает влияние на окраску масла. Физические воздействия (пастеризация, стерилизация, УФ и видимый свет) могут разрушать каротин, понижая его содержание в молоке и молочных продуктах.

     Витамин В₈ (инозит) – представляет циклический шестиатомный спирт циклогексана. Образуется в результате циклизации глюкозы, накапливается в виде эфира с фосфорной кислотой – фитина.

     у животных накапливается в нервных клетках, особенно его много в составе липидов мозга, в печени, мышцах, сердце, яичном желтке. Богаты витамином продукты: молоко, хлеб, а также овощи (картофель, зелёный горох) и фрукты (яблоки, дыни). Участвует витамин в обмене липидов. Входит в состав фосфоацилглицеринов в виде фосфатидилинозита. При недостатке витамина отмечается замедление роста животного, потеря шерстяного покрова, анемии, жировая инфильтрация печени с отложением холестерина.

     Витамин В₁₂ (кобаламин, антианемический) – основу структуры витамина составляют 4 восстановленных пиррольных кольца, атомы азота которых координируют с кобальтом, связанным ещё и с атомом азота 5,6-диметилбензимидазола. Кроме того, в структуре витамина имеется молекула рибозы с остатком фосфора у 3-го атома углерода.

     Витамин В₁₂ синтезируется только в микроорганизмах (бактерии, актиномицеты и сине-зелёные водоросли). Богатым источником витамина служат говяжья печень и почки. В молоке витамина может содержаться до 3…5 мг/кг.

     Недостаток  витамина у животных приводит к развитию злокачественной макроцитарной, мегалобластической анемии.

     Витамин В₁₃ (оротовая кислота) – это производное пиримидина. Высокое содержние отмечается в печени, молоке, дрожжах.

     У птиц и млекопитающих витамин  синтезируется из аспарагиновой кислоты и карбомоилфосфата. Участвует витамин в механизмах синтеза нуклеиновых кислот. Функционально активной формой является оротиди-5-фосфат. Стимулируя протекание анаболических процессов, витамин ускоряет рост растений и животных. Содержание в молоке крайне незначительно.

     Витамин В₁₅ (пангамовая кислота, антианоксический) – это производное эфира глюконовой кислоты и диметилглицина.

     Содержится  в дрожжах, печени, в крови, проростках риса. Благодаря подвижности двух метильных групп, витамин способен участвовать в реакциях метилирования в липидном обмене, в биосинтезе креатинфосфата. Используется при остром отравлении наркотиками, алкоголем, антибиотиками тетрациклинового ряда.

     Витамин В_с (фолацин, антианемический) – в составе птероилглутаминовой кислоты остатки птеридина, p-аминобензойной и L-глутаминовой кислот.

     Витамин синтезируется в микроорганизмах, а также в низших и высших растениях. В тканях млекопитающих и птиц витамин не образуется. Богаты витамином  растения: салат, капуста, томаты, морковь, зелёный лук, шпинат. В животных тканях витамин В_с накапливается в печени, почках и мышцах. Содержится в продуктах, яичном порошке и сыре.

     Витамин С (аскорбиновая кислота, антиоксидантный) – относится к углеводам, представляет лактон гексоновой кислоты, содержащий диенольную группу.

     Витамин не синтезируется  только в организме  человека, обезьяны и морских свинок. Витамин С активно синтезируется  у остальных животных и в растениях. Богаты витаминов плоды шиповника, чёрной смородины, картофель, капуста. В молоке витамина С может содержаться 4…25 мг/кг. Витамин очень чувствителен к действию УФ излучения и может быстро окисляться в присутствии кислорода.

     Симптомы  недостатка витамина С в организме  проявляются в виде повышенной ломкости кровеносных капилляров, общей слабости, апатии, утомляемости, снижении аппетита, задержке роста, болезненности дёсен, их отёчности и кровоточивости. Это комплекс симптомов заболевания цинги (скорбут).

     Витамин Н (биотин, антисеборейный) – в составе молекулы витамина имидазольное и тиофеновое кольца. Наличие трёх ассиметрических атомов углерода обусловливает существование восьми стереоизомеров.

     Витамин Н синтезируется в микроорганизмах (бактерии кишечника) и растениях (горох, соя, капуста, картофель, лук, томат, шпинат). Высокое содержание витамина у животных отмечается в печени, почках, молоке, желтке яиц. Содержание в молоке может составлять 0,03…0,05 мг/кг.

     Авитаминоз  у животных проявляется прекращением роста, снижением массы, покраснением и шелушением кожи, выпадением шерсти, образованием красного отёчного ободка вокруг глаз.

     Витамин N (липоевая кислота) – это α-липоевая кислота. Существует в окисленной и восстановленной формах.

     Липоевая  кислота служит простетической группой  ферментов пируват- и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов, участвуя в реакциях окислительного декарбоксилирования α-кетокислот и переносе ацильных групп. В молоке её содержится 0,02…0,05 мг/кг.

     Витамин Р (биофлавоноиды, антиоксидантный) – это гетерогенная группа низкомолекулярных фенольных соединений, в составе которых катехины, лейкоантоцианы, флаваноны, флавонолы, антоцианы, флавоны. Предшественником всех этих фенолов является шикимовая кислота. Некоторые производные витамина обладают антиоксидантным действием.