Контрольні запитання.

1. Що вивчає наука біохімія?

2. Яке завдання науки біохімії молока?

3. Яке значення має біохімія молока в молочній промисловості?

4. Що ви знаєте про історію розвитку біохімії молока?

1. Основи виробництва молока. План.

1. Будова молочної залози.

2. Процес утворення та виділення молока.

Література: Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. – СПб.: ГИОРД, 2001 с. 76…85.

1. Молоко утворюється в секреторних (залозних) клітинах молочної залози тварини, які об’єднані в молочні альвеоли .

Альвеола являє собою невеликий мішечок, стінка її вистелена одним шаром секреторних клітин, вільні кінці яких повернуті в альвеолярну порожнину (рис.1.). Кожна альвеола оточена густою сіткою міоепіталіальних клітин, кровоносних і лімфатичних судин. Міоепіталіальні клітини можуть скорочуватись і мають важливе значення в процесі виведення молока із альвеол в систему протоків. Молочні альвеоли об’єднуються в окремі групи, або залозні дольки, кожна з яких має свій проток, який впадає в ширший вивідний проток долі (рис.2.).

Рис.1 Схема будови альвеоли: Рис. 2. Будова долі молочної залози:

1 – молочний проток; 1 – залозна долька;

2 – капіляри; 2 – внутрішньодолькові протоки;

3 – порожнина; 3 – міждолькові протоки;

4 – шар секреторних клітин; 4 – вивідний проток долі.

5 – міоепіталіальні клітини.

2. Речовини, із яких утворюються складові частини молока, надходять з кров’ю. підраховано, що через вим’я корови для утворення 1л. молока повинно пройти 400л. крові. Але молоко за своїм хімічним складом значно відрізняється від крові. Наприклад, в крові немає казеїну, лактози, а вміст глобуліна і альбуміна в ній в декілька разів більший, ніж в молоці. І навпаки, в молоці міститься в десятки разів більше нейтрального жиру, при цьому жир молока за хімічним складом відрізняється від жиру крові. З цього можна зробити висновок, що такі компоненти молока, як казеїн, лактоза, жир, утворюються в молочній залозі шляхом складної перебудови хімічних речовин, які приносяться кров’ю.

Мінеральні речовини переходять в молоко безпосередньо із крові, при цьому такий перехід не можна порівнювати з простим фільтруванням їх крізь стінки молочної залози. Перехід мінеральних речовин із крові в молоко проходить вибірково. В плазмі крові, наприклад, переважають натрій, а кальцію, калію в ній мало; в молоці, навпаки, більше кальцію, калію, але менше натрію і хлору. Без змін переходять із крові в молоко вітаміни, гормони, пігменти, антитіла, деякі ферменти.

Біосинтез білків. Досліди з міченими амінокислотами довели, що фракції казеїну α_s, κ, β, β-лактоглобулін і α-лактальбумін молока синтезуються в секреторних клітинах молочної залози із вільних амінокислот крові. Імуноглобуліни і альбумін сироватки крові надходять в молоко безпосередньо із крові.

Окремі білкові фракції синтезують рибосоми, зв’язані з мембранами ендоплазматичної сітки (рис.3). казеїнові міцели формуються в вакуолях апарату Гольджі, звідки вони надходять в площину альвеол молочної залози (рис 4.).

Рис. 4. Утворення казеїнових міцел в вакуолях апарату Гольджі.

Рис. 3 синтез і виділення білка і жиру секреторними клітинами молочної залози:

1 – ендоплазматична сітка;

2 – рибосоми;

3 – краплинки жиру;

Рис. 3 4 – мітохондрії;

5 – молочний білок;

6 – апарат Гольджі.

.

Біосинтез жиру. Молочний жир синтезується в дві стадії. На першій стадії утворюються жирні кислоти і гліцерин, на другій – тригліцериди. Гліцерин синтезується в клітинах молочної залози із глюкози або надходить із крові. Основним попередником високо жирних кислот є ліпіди крові – тригліцериди і вільні жирні кислоти (головним чином стеаринова, яка в тканинах залози перетворюється в олеїнову). Низькомолекулярні жирні кислоти синтезуються клітинами молочної залози із ацетату і оксибутирату, які інтенсивно утворюються в рубці тварини при зброджуванні клітковини корму мікроорганізмами.

Додавання окремих жирних кислот в тригліцериди регулюється спеціальними ферментами. Як правило низькомолекулярна жирна кислота комбінується з двома високомолекулярними жирними кислотами. Таким чином обмежуючи синтез жиру з високою точкою плавлення. Синтез тригліцеридів молочного жиру і формування з них жирових кульок різного діаметру проходить в ендоплазматичній сітці секреторних клітин молочної залози(рис.3). Тут також синтезуються і фосфатиди молока(лецетин, кефалін).

Під час виходу із клітини жирова кулька оточується плазматичною мембраною і разом з нею надходить до альвеол. Після виходу жирової кульки із клітини оточуюча його трьохшарова плазматична мембрана руйнується і проходить її перебудова в оболонку кульки.

Біосинтез лактози. Синтез лактози відбувається в апараті Гольджі секреторних клітин молочної залози. Вихід вуглеводів із клітини проходить одночасно з виходом білкових міцел.

В молекулу лактози входять D-глюкоза і D-галактоза. Глюкоза завжди знаходиться в крові, галактоза в крові не міститься. Основним попередником обох гексоз – глюкоза, яка надходить в молочну залозу з крові.

Синтез лактози каталізується ферментом лактозосинтетазою, яка складається з двох специфічних білків, одним з яких є α-лактальбумін.