Липаза коровьего молока: строение, функции

ФГОУ ВПО

Калининградский Государственный  Технический Университет

           кафедра химии

 

 

 

 

Курсовая работа по биохимии на тему:

«Липаза коровьего молока, строение, функции».

 

 

 

 

Исполнитель:

студентка гуппы 09-ОП

Крюкова Наталья

 

Проверила:

д.б.н., профессор:

Сергеева Н.Т.

 

 

 

г. Калининград

2011 г

Содержание

Введение....................................................................................................................3

1. Литературная часть.................................................................................4

Глава 1. Биохимический состав коровьего молока...............................................4

1. Вода.......................................................................................................... 5
2. Белки.........................................................................................................6
3. Липиды.....................................................................................................9
4. Углеводы..................................................................................................20
5. Минеральные вещества..........................................................................24
6. Биологически активные вещества.........................................................28
1. Ферменты..................................................................................................28
2. Витамины.................................................................................................37 Гормоны....................................................................................................43

Глава 2. Липаза...........................................................................................................44

      1.2.1 Общие  сведения о липазе...........................................................................44

      1.2.2 Гидролиз  липидов.......................................................................................45

      1.2.3 Методы  определения активности липазы.................................................47

      1.2.4 Строение  и свойства липазы......................................................................47

      1.2.5 Специфичность  липазы...............................................................................48

      1.2.6 Факторы,  влияющие на активность липазы..............................................49

      1.2.7 Переваривание  и всасывание липидов в желудочно-кишечный  тракт..49

      II.          Экспериментальная часть. Определение активности липазы молока.52

Заключение....................................................................................................................58

Список использованных источников..........................................................................59

     

 

     

   

 

 

 

Введение.

Молоко — биологическая  жидкость, образующаяся в молочной железе млекопитающих и предназначенная  для вскармливания детеныша и предохранения его от инфекций в начальный период жизни. Это чувствительная многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами и изменяющая свое состояние при воздействии различных факторов [3].

Молоко является ценным продуктом  питания, так как содержит большое  количество полноценных белков, витаминов  и минеральных веществ. Включение  молочных продуктов в любой пищевой  рацион повышает его полноценность, существенно изменяет количество пищи, способствует лучшему усвоению других компонентов рациона. Молоко благоприятно действует на секрецию пищеварительных  желез. Оно усваивается при минимальном  их напряжении. При этом энергии  требуется в 3 – 4 раза меньше, чем  для усвоения, например, хлеба.

Определенную ценность в  питании человека представляют молочный жир и другие липиды молока. Как  известно, биологическая ценность жиров  определяется содержанием полиненасыщенных жирных кислот, точкой плавления, перевариваемостью, количеством витаминов А, D, E (а также трансизомеров ненасыщенных жирных кислот).

Наряду с основными  веществами (вода, белки, липиды, углеводы, минеральные соли) в состав молока всех млекопитающих входят соединения, присутствующие, как правило, в небольших  количествах, но играющие важную роль в жизнедеятельности новорожденных  и которые часто объединяют группу биологически активных соединений. К  ним относятся ферменты, витамины и гормоны. Одним из важнейших ферментов, способствующих хорошему усвоению молока, является липаза. Она принадлежит классу гидролаз и действует на сложноэфирные связи в триацилглицеринах и фосфолипидах.

Целью настоящей курсовой работы является изучить строение, функции липазы и биохимическую ценность коровьего молока.

Для выполнения этой цели, необходимо выполнить следующие задачи:

1. изучить биохимическую ценность коровьего молока по содержанию белков, жиров, углеводов, витаминов, ферментов, микро- и макроэлементов и
2. изучить строение и биохимические функции липазы;
3. изучить влияние желчи на активность липазы методом титрования гидроксидом натрия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Литературная часть

 

Глава 1. Биохимический  состав коровьего молока

В состав молока всех млекопитающих  входят белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, ферменты, витамины, гормоны и ряд других компонентов. Однако количественный и качественный состав молока разных представителей млекопитающих может сильно различаться. Он определяется видом млекопитающего, зависит от скорости роста детеныша, дпительности периода вскармливания молоком, температуры окружающей среды и других факторов.

Рисунок 1. Химический состав коровьего молока [3]

Средний химический состав молока, поступающего в настоящее  время на предприятия молочной промышленности, представлен на рисунке 1.

На рисунке 1 даны как истинные составные части, синтезируемые в процессе нормального обмена веществ при секреции молока, так и неистинные (посторонние, или чужеродные) компоненты, которые появились в молоке совсем недавно — 30-40 лет тому назад. Появление в молоке чужеродных веществ вызвано использованием новых методов лечения животных (антибиотики, гормональные препараты и др.), химизацией сельского хозяйства (пестициды, нитраты и нитриты), а также загрязнением окружающей среды различными выбросами (токсичные элементы, радионуклиды, диоксиды и др.)

 Как нидно из рисунка 1, более 85% сухого остатка молока составляет вода; на остальные компоненты (белки, липиды и др.) приходится менее 15%, однако их пищевая ценность огромна.

 

Таблица 1. Содержание в 100 г молока белков, жиров, углеводов и воды, г

Наименование	Содержание в молоке, г	Суточная потребность  взрослого человека, г		% от суточной потребности
		На 1 кг массы	На 50 кг
Белки	3,0	2,4	118	2,5
Жиры	3,7	2,0	100	3,7
Углеводы	4,6	9,0	450	1,1
Вода	88	30-40	1500-2000	5

Из таблицы 1 следует, что  наибольший удельный вес  в молоке (88 %) занимает вода; содержание белков в молоке в среднем составляет 3,2%, которые состоят из казеина  и сывороточных белков; к липидам (3,4 %), входящим в состав молока,  в  основном относятся триацилглицериды, фосфолипиды и некоторые стерины; углеводы, содержание в молоке которых   в среднем 4,7 %, представлены в основном молочным сахаром лактозой и продуктами ее распада – глюкозой и галактозой. Помимо этих трех классов веществ, которые, главным образом, и обуславливают  основные.

 

1.1.1 Вода

В молоке содержится 87-89% воды, которая жизненно необходима для новорожденного. Ее 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.

В молочных продуктах (молоко, кисломолочные продукты, сыры и др.) она выступает как диспергирующая среда и растворитель, стабилизирует структуру белков и других полимеров, обусловливая консистенцию и вкус продукта.

Большая часть воды (84-86%) в молоке находится в свободном состоянии, а меньшая часть (3-3,5%) — в связанной форме [2].

Вода бывает свободная  и связанная.

Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений молока (лактозы, солей, кислот, водорастворимых витаминов, ароматических веществ и пр.). Она замерзает при температурах, близких к 0°С, имеет максимальную плотность при 4°С.

Свободная вода доступна для  развития микроорганизмов, протекания химических и биохимических процессов, именно она является причиной порчи молочных продуктов. Ее можно удалить из молока с помощью высушивания, ультрафильтрации, сгущения, а также превратить в лед под действием отрицательных температур.

Связанная вода по своим свойствам значительно отличается от свободной воды. Она лишена подвижности, не замерзает при низких температурах (-40^оС), не растворяет электролиты, имеет плотность, вдвое превышающую плотность свободной воды, с большим трудом удаляется из продукта при высушивании и т.д. Связанная вода в отличие от свободной недоступна микроорганизмам и в ней не протекают химические процессы.

По форме связи с  компонентами (продуктом) связанная  вода согласно классификации П. А. Ребиндера [7] делится на три группы: вода химической, физико-химической и физико-механической связи. Формы связи воды отличаются природой и величиной энергии (прочности) связи.

Наиболее прочной является химическая связь воды в химических соединениях и кристаллогидратах, физико-химическая связь воды характеризуется средней прочностью. В молоке связывают воду мицеллы казеина, β-лактоглобулин, оболочки жировых шариков и свободные фосфолипиды, а также лактоза и минеральные вещества.

Гидратация частиц казеинаткальцийфосфатного  комплекса (ККФК) обусловлена наличием на их поверхности, а также внутри него полярных групп: -СООН, -ОН, >CO...HN<, -NH₂ -SH и др. При адсорбировании воды диполи располагаются несколькими слоями вокруг гидрофильных центров ККФК, образуя так называемую гидратную (водную) оболочку. От толщины и прочности гидратной оболочки зависит стабильность мицелл казеина (а также жировых шариков).

 

1.1.2 Белки

Азот в молоке представлен  в двух фракциях: белках, составляющих около 95% и небелковых азотистых веществах, на которые приходится около 5%.

Белки являются самым важным компонентом коровьего молока. В  молоке обнаружена целая уникальная белковая система, являющаяся источником пищевых белков высокой биологической ценности. Среди них можно выделить две главные группы: казеин и сывороточные белки, среднегодовое содержание которых составляло в 1999 г. 3,1% с колебаниями от 2,8 до 3,4%.

Белки молока разнообразны по строению, физико-химическим, биологическим  и функциональным свойствам. Как  известно, белки молока всех млекопитающих  необходимы для обеспечения быстрого роста и нормального развития новорожденных. Кроме того, белки  коровьего молока имеют особое значение в питании человека [2].

Биологические функции белков.

Биологические функции молочных белков, как и любых других животных белков, многообразны. Так, казеины (казеин) молока, являются собственно пищевыми белками, выполняя в организме млекопитающих весьма важные структурные (пластические) функции. Они максимально расщепляются пищеварительными протеазами в нативном состоянии, в то время как обычно глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации. Казенны обладают свойством свертываться в желудке новорожденного с образованием сгустков высокой степени дисперсности. Кроме того, они являются источником кальция, фосфора и магния, а также целого ряда физиологически активных пептидов, регулирующих процесс пищеварения (уровень желудочной секреции).

Не менее важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. Так, иммуноглобулины выполняют защитную функцию, являясь носителями пассивного иммунитета, лактоферрин и другие белки — лизоцим, лактопероксидаза, ксантиноксидаза, относящиеся к ферментам молока, обладают антибактериальными свойствами.

Многие белки молока выполняют  транспортную роль. Например, казеин транспортирует в кишечник новорожденного Са, Р и Mg, лактоферрин — Fe, (5-лактоглобулин — витамин А и т.д.

Некоторым белкам свойственна  регуляторная функция. Так, α-лактальбумин регулирует действие фермента галактозилтрансферазы, направляя его на синтез лактозы, а не других олигосахаридов; компонент 3 протеозо-пептонов выполняет функции ингибитора липопротеидлипазы; β-лактоглобулин — ингибитора плазмина.