Онкотическое давление

Переваривание жиров идет в кишечнике 

Эмульгирование и гидролиз липидов

Первые два этапа переваривания  липидов, эмульгирование и гидролиз, происходят практически одновременно. Вместе с этим, продукты гидролиза не удаляются, а оставаясь в составе липидных капелек, облегчают дальнейшее эмульгирование и работу ферментов.

Переваривание в  желудке

Собственная липаза желудка у взрослого не играет существенной роли в переваривании липидов из-за ее небольшого количества и того, что ее оптимум рН 4,5-5,5. Также влияет отсутствие эмульгированных жиров в обычной пище (кроме молока).

Тем не менее, у взрослых теплая среда  и перистальтика желудка вызывает некоторое эмульгирование жиров. При этом даже низко активная липаза расщепляет незначительные количества жира, что важно для дальнейшего переваривания жиров в кишечнике, т.к. наличие хотя бы минимального количества свободных жирных кислот облегчает эмульгирование жиров в двенадцатиперстной кишке и стимулирует секрецию панкреатической липазы.

Переваривание в  кишечнике

Под влиянием перистальтики ЖКТ  и составных компонентов желчи  пищевой жир эмульгируется. Образующиеся лизофосфолипиды также являются хорошим поверхностно-активным веществом, поэтому они способствуют эмульгированию пищевых жиров и образованию  мицелл. Размер капель такой жировой  эмульсии не превышает 0,5 мкм.

Гидролиз эфиров ХС осуществляет холестерол-эстераза панкреатического сока.

Переваривание ТАГ в кишечнике  осуществляется под воздействием панкреатической липазы с оптимумом рН 8,0-9,0. В кишечник она поступает в виде пролипазы, активируемой при участии колипазы. Колипаза, в свою очередь, активируется трипсином и затем образует с липазой комплекс в соотношении 1:1. Панкреатическая липаза отщепляет жирные кислоты, связанные с С¹ и С³ атомами углерода глицерола. В результате ее работы остается 2-моноацилглицерол (2-МАГ). 2-МАГ всасываются или превращаются моноглицерол-изомеразой в 1-МАГ. Последний гидролизуется до глицерола и жирной кислоты. Примерно 3/4 ТАГ после гидролиза остаются в форме 2-МАГ и только 1/4 часть ТАГ гидролизуется полностью.

Полный ферментативный гидролиз триацилглицерола

В панкреатическом соке также имеется активируемая трипсином фосфолипаза А₂, отщепляющая жирную кислоту от С₂. Обнаружена активность фосфолипазы С и лизофосфолипазы.

Действие фосфолипазы  А₂ и лизофосфолипазы на примере фосфатидилхолина

В кишечном соке имеется активность фосфолипазы А₂ и С. Имеются также данные о наличии в других клетках организма фосфолипаз А₁ и D.

Специфичность фосфолипаз

 

Образование мицелл

В результате воздействия на эмульгированные  жиры ферментов панкреатического и  кишечного соков образуются 2-моноацилглицеролы, жирные кислоты и свободный холестерол, формирующие структуры мицеллярного типа (размер около 5 нм). Свободный глицерол всасывается прямо в кровь.

Схематичное изображение переваривания  липидов

Гидролиз триглицерида липазой:

 

Задание 7

Белки молока. Напишите уравнение реакции образования  эфира из серина и фосфорной кислоты.

Химический состав молока животных очень сложный. В молоке содержатся аминокислоты, белки, углеводы, липиды, фосфатиды, стероиды, витамины, ферменты, соли, газы, вода, кальций.

Таблица 1. Химический состав коровьего молока, %

Названия веществ	Содержание
Вода	88
Липиды	3,7
Углеводы	5,4
Минеральные вещества	0,8
Белки	3,7

Состав и свойства молока зависят в основном от породы и  возраста коровы, лактационного периода, кормления и условий содержания. В молоке содержится от 87-89 % воды, которая  жизненно необходима для новорожденного. Её роль неоценима - являясь основной средой протекания жизненных процессов, она переносит питательные вещества, участвует в многочисленных реакциях (прежде всего в гидролитических), стабилизирует температуру тела и т.д.

 Белковый состав  молока. Биологические функции белков  молока

Общее содержание белков в  молоке колеблется от 2,9 до 4%. Белки  молока разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Они необходимы для обеспечения  нормального развития теленка, а  также имеют особое значение в  питании людей.

В молоке содержится целая  система белков, среди которых  выделяют две главные группы: казеины  и сывороточные белки. Белковый состав приведен в табл.1.

Таблица 1 Белковый состав молока

Белок	Содержание, % от общего количества белков обезжиренного молока	Молекулярная масса	Изоэлектрическая точка, рН	Компоненты и генетические варианты
Казеины	78-85
αs-казеины	45-55	22000-24000	4,1	Компоненты: αs1 (варианты А, В, С, D), αs0, αs2, αs3, αs4, αs5
χ -казеины	8-15	19000	4,1	Компоненты, содержащие от 1 до 5 углеводных цепей, варианты А, В
β-казеины	25-35	24000	4,5	Варианты А1, А2, А3, В, С, D
γ-казеины	3-7	12000-21000	5,8-6	Компоненты: γ1, (варианты А1, А2, А3, В), γ2, γ3
Сывороточные белки	15-22
β-лактоглобулин	7-12	18000	5,3	Варианты А, В, D, Dr
α-лактоглобулин	2-5	14000	4,2-4,5	Варианты А, В
альбумин сыворотки крови	0,7-1,3	69000	4,7
Иммуноглобулины	1,9-3,3
ИгG	1,4-3,3	150000-163000	5,5-6,8	Компоненты: ИгG1, ИгG2
ИгA	0,2-0,7	400000
ИгM	0,1-0,7	1000000
Протеозо-пептоны	2-6	4000-41000	3,3-3,7	Компоненты: 3, 5, 8 «быстрый», 8 «медленный»

 

К первой основной группе относится  казеин, содержащий 4 фракции и их фрагменты. Вторая группа представлена сывороточными белками - β-лактоглобулином, α-лактоглобулином, иммуноглобулинами  и альбумином сыворотки крови. Кроме  того, в нее входят лактоферрин  и некоторые другие, так называемые минорные, белки. К третьей группе относятся белки оболочек жировых  шариков, составляющие всего около 1% всех белков молока.

Основная часть белков молока (78-85%) представлена казеинами (казеином). Благодаря использованию современных  методов биохимического анализа  белков, в том числе электрофореза  в различных средах, стал известен состав компонентов (фракций) казеина, а также генетические варианты главных  компонентов.

Компонентами сывороточных белков являются β-лактоглобулин и  α-лактоглобулин, а также альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины, протеозо-пептоны и лактоферрин.

К белкам молока следует  отнести ферменты, некоторые гормоны (пролактин и др.) и белки оболочек жировых шариков. Казеины являются пищевыми белками. Они максимально  расщепляются пищеварительными протеиназами в нативном состоянии, в то время  как обычно глобулярные белки  приобретают эту способность  только после денатурации. Казеины  обладают свойством свертываться в  желудке новорожденного с образованием сгустков высокой степени дисперсности. Кроме того, они являются источником кальция и фосфора, а также  целого ряда физиологических активных пептидов. Так, при частичном гидролизе  Ϟ-казеина под действием химозина в желудке освобождаются гликомакропептиды, регулирующие процесс пищеварения (уровень желудочной секреции). Физиологическая  активность присуща и растворимым  фосфопептидам, образующимся при гидролизе  Ϟ-казеина.

Не менее важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Иммуноглобулины выполняют защитную функцию, являясь носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и другой белок – лизоцим, относящийся  к ферментам молока, обладают антибактериальными свойствами. Лактоферрин и β-лактоглобулин выполняют транспортную роль – переносят в кишечник новорожденного железо, витамины и другие важные соединения.

Сывороточный белок α-лактоглобулин  имеет специфическую функцию: он необходим для процесса синтеза  лактозы.

Казеин. Среднее количество его в молоке составляет 81% от общего содержания белков в молоке. Химически чистый казеин – белое аморфное вещество без запаха и вкуса – практически не растворяется в воде. Казеин, получаемый в промышленности, имеет желтоватый оттенок вследствие наличия в нем некоторых веществ, попадающих в него из молока (например, жира), и изменения белка при сушке. Высушенный казеин гигроскопичен и хранить его нужно в закрытой таре в сухом помещении. В молекулу казеина входит углерод, азот, водород, кислород, сера и фосфор. Фосфор находится в виде фосфорной кислоты, образующей эфирную связь с оксиаминокислотами (серином и треонином) казеиновой молекулы. На этом основании многие рассматривают казеин как сложный белок. Молекулярный век казеина около 30000. Казеин, как и все белки – сложное соединение аминокислот, в которых имеются свободные аминные (основные) и кислотные группы. Таким образом, казеин – амфотерный электролит, способный диссоциировать как кислота и как основание в зависимости от реакции среды. При щелочной реакции раствора казеин заряжается отрицательно, вследствие чего он способен реагировать с кислотами:

R – СH – NH2 + HCl => R – CH – NH3Cl

COOH NH3OH

Наоборот, в кислом растворе казеин приобретает способность  реагировать со щелочами, т.е. катионами, при этом он заряжается отрицательно:

R – СH – NH2 + NaOH => R – CH – NH3OH

COOH COONa

Следовательно, казеин может  образовывать соли и с основаниями, и с кислотами.

Вследствие того, что количество карбоксильных групп больше, чем  аминных, реакция казеина кислая; для нейтрализации его в растворе нейтральных солей при индикаторе фенолфталеине требуется около 8,1 мл 0,1 н. раствора щелочи на 1 г казеина.

Соли казеина со щелочными  и щелочноземельными металлами  называют казеинатами. Соли казеина  со щелочными металлами, растворяясь  в воде, образуют прозрачные или  слегка опалесцирующие (рассеивающие свет) жидкости.

В молоке казеин находится  в форме кислых солей – кальциевых казеинатов.

Наличие у казеина аминогруппы NH2 (дающие с водой гидроксильные  ионы NH2 + HOH = NH3+ + OH-) обусловливает образование  с кислотами двойных растворимых  солей:

H2SO4 + NH2 – R – COOH => H2SO4 * NH2 – R – COOH

Присутствие аминогруппы  в молекуле белка вызывает реакцию  казеина с формалином – образование  метиленового белка, причем в слабокислой  среде реакция проходит по уравнению:

R – NH2 + CH2O + H2N – R => R –  NH – CH2 – NH – R + H2O

Казеин Формалин Казеин Метиленовый  белок

в слабощелочной:

NH2 + CH2O => R – N = CH2 + H2O

Такая реакция наблюдается  при консервировании молока формалином. Образование метиленового казеина  вследствие разрушения в нем аминных  групп, обладающих щелочной реакцией, вызывает увеличение кислотности молока.

Альбумин. В молоке альбумина не много – около 0,4%. Количество его повышается в молозиве, где оно достигает в первый день после отела иногда 2%, а затем в молозивные период равно 0,5 – 0,8%. Значительно больше, чем в коровьем молоке, содержится альбумина в молоке ослиц, кобылиц.

Молочный альбумин (лактоальбумин) в противоположность казеину  растворим в воде, но выпадает из раствора при нагревании его до 70-800С. Такой выпавший альбумин вновь в  воде не растворяется, так как при  нагревании происходит изменение в  строении белковой молекулы альбумина  – денатурация его. Когда пастеризуют  или просто нагревают молоко, то на стенках аппарата, посуды, в которых  проводят нагревание, образуется осадок – молочный камень, который состоит  в основном из выпавшего альбумина. В кислых растворах при нагревании альбумин выделяется хлопьями.