Биохимия мяса и мясных продуктов

Вариант №6

1. Олигосахариды  и полисахариды биологическая  роль.

2. Витаминоподобные  вещества.

3. Мышечные  ткани. Поперечнополосатая ткань.

 

 

1. Олигосахариды и полисахариды  биологическая роль.

 

Синтез  моносахаридов по методу Килиани-Фишера применяется для увеличения длины углеродной цепи альдозы на один атом углерода, в результате чего возникают две диастереомерные альдозы. Уже на первой стадии синтеза образуются изомерные циангидрины, дающие после гидролиза и декгидратации лактоны, которые восстанавливаются до альдоз, содержащих на один атом углерода больше, чем исходный моносахарид.

Деградация  альдоз по Руффу представляет собой  свободнорадикальное декарбокислирование  соли гликоновой кислоты, в результате которого углеродная цепь альдозы укорачивается  на один атом. Декарбоксилирование проводят смесью пероксида водорода и трехвалентного железа (реактив Фентона). Выход продукта составляет всего около 30-40%.

 

Олигосахариды и полисахариды

 

Углеводы  встречаются в природе чаще всего  в виде олигосахаридов (полимеров, содержащих от двух до десяти моносахаридных единиц) либо полисахаридов (полимеров, включающих в свой состав более десяти мономеров).

Дисахариды  построены из двух простых сахаров, соединеннных гликозидной связью. Чаще всего в образовании связи  участвуют аномерный атом углерода одного сахара и неаномерный атом углерода другого сахара.

Мальтоза является основным продуктом гидролиза крахмала под действием амилазы - фермента, выделяемого слюнной железой.

 

Своим названием мальтоза обязана тому, что она образуется при ферментативном гидролизе крахмала, содержащегося в солоде (malt), почему ее называют также солодовым сахаром.

Поскольку мальтоза содержит потенциальный карбонильный атом углерода в полуацетальной группе, она, подобно моносахаридам, вступает в обычные реакции карбонильных соединений. Например, мальтоза, будучи восстанавливающим сахаром, дает реакцию «серебряного зеркала» с реактивом Толленса и красный осадок с реактивом Феллинга.

Сахарозу называют также тростниковым ли свекловичным сахаром. Сахароза отличается от других дисахаридов тем, что содержит фруктофуранозное кольцо и гликозидная связь соединяет аномерные центры обоих сахаров в молекуле сахарозы.

 

 

Поскольку в образовании ацеталя участвуют  оба аномерных атома углерода, сахароза не относится к восстанавливающим сахарам. Она не реагирует ни с реактивом Толленса, ни с раствором Бенедикта.

Полисахариды - полимеры, молекулы которых содержат несколько тысяч моносахаридных остатков. Наиболее важными из многих природных полисахаридов являются крахмал и целлюлоза (клетчатка), которые образуются в процессе фотосинтеза.

Крахмал представляет собой основной источник резервной энергии в растительных клетках. Она встречается в виде крахмальных гранул, которые содержат две основные фракции - амилозу (около 20%) и амилопектин (около 80%). Амилоза и амилопектин при кислотном гидролизе дают только D-глюкозу.

Амилоза представляет собой линейный полимер, в котором каждый остаток D-глюкозы  соединен a-гликозидной связью с  С4 последующей глюкозной субъединицы. Широко известную реакцию с крахмалом, при которой развивается характерное синее окрашивание, правильнее было бы назвать реакцией йода с амилозой, так как именно она обуславливает появление синего окрашивания. По-видимому, амилоза образует спиралевидную макроструктуру, внутри которой располагаются молекулы йода, что приводит к возникновению синего комплекса с переносом заряда.

Амилопектин представляет собой разветвленный  полимер, содержащий около 1000 остатков D-глюкозы. Частичный гидролиз амилопектина дает довольно крупные молекулы так называемых декстринов. Декстрины применяются для изготовления мазей, паст, типографской краски, а также при шлихтовании (т.е. заполнении пор) тканей и бумаги.

Полисахарид гликоген снабжает организм животных глюкозой при повышенных физических нагрузках, а также в промежутках между приемами пищи. Он запасается преимущественно в печени и скелетной мускулатуре. Гликоген очень напоминает амилопектин, но в гликогене степень разветвления значительно выше. Гликоген можно рассматривать как структурный и функциональный аналог растительного крахмала у животных.

Целлюлоза - линейный полимер b-D-глюкозы - содержится в большинстве растений. Хлопок - наиболее важное растительное сырье - на 98% состоит из целлюлозы. Нитроклетчатка или тринитрат целлюлозы обладает взрывчатыми свойствами. Нитроклетчатку применяют для изготовления взрывчатых веществ и порохов, смешивая ее в различных соотношениях с нитроглицерином.

 

 

2. Витаминоподобные  вещества.

 

Близки к обычным витаминам и необходимы организму в сравнительно малых количествах. Несмотря на это, они обладают достаточно сильным воздействием на организм человека - усиливают действие основных витаминов и микроэлементов. Их основное отличие от классических витаминов состоит в том, что недостаток витаминоподобных веществ не приводит к патологическим изменениям организма, как это происходит при нехватке микро- и макроэлементов. Витаминоподобные вещества безвредны и обладают низкой токсичностью.

В натуральных  продуктах питания витаминоподобные вещества содержатся в достаточном  количестве, но, тем не менее, из-за низкого  качества продуктов в настоящее  время многие испытывают их дефицит. Поэтому их часто можно встретить  во многих биологически активных добавках.

Все эти  вещества успешно применяются в  терапевтических целях. Витаминоподобные вещества в большом количестве входят в состав облепихи. Самыми важными  из них являются серотонин (отвечает за обработку нервных сигналов, влияет на эмоциональное состояние человека, регулирует уровень гормонов в крови), бета-серотонин, оксекумарины (предупреждают тромбообразование), олеановая кислота (улучшает кровоснабжение сердца и мозга), янтарная кислота (ослабляет токсическое воздействие лекарственных препаратов), пектины (адсорбируют соли тяжелых и радиоактивных металлов).

Эти вещества объединяют группу веществ, обладающих рядом свойств, присущих истинным витаминам, но не удовлетворяющих всем требованиям, предъявленным к ним.

Витамин В13

Он  благотворно влияет на функциональное состояние печени, ускоряет регенерацию печеночных клеток. Имеются данные о том, что оротова кислота (В13) повышает плодовитость и улучшает развитие плода.

Суточная  доза — 0,5—1,5 г. Содержится в пивных дрожжах, печени, молочных продуктах.

Витамин В15

Впервые выделен из ядер косточек абрикосов. Важнейшее и основное физиологическое  значение заключается в его липотропных  свойствах и функции донатора подвижных метальных групп.

Имеется перспектива применения В15 в спортивной практике. Он улучшает тканевое дыхание, повышает использование кислорода в тканях и участвует в окислительных процессах, стимулируя их, в связи с чем используется при острых и хронических интоксикациях.

Суточная  потребность не установлена.

Парааминбензойная кислота (ПАБК) Н1

Это бесцветные кристаллы, растворимые в воде.

Физиологическое значение. У животных под влиянием недостаточности этого витамина возникают нарушения пигментообразования (депигментация волос и др.), задержка роста, расстройство гормональной деятельности и другие.

Суточная  потребность не установлена.

Холин В4

Кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое  в воде и алкоголе.

Физиологическое значение. Его важнейшая биологическая сторона действия — липотропные свойства. Липотропный эффект холина проявляется путем участия его в синтезе фосфолипидов в печени, обеспечивая быстрое освобождение печени от жирных кислот. При его недостатке наступает жировая инфильтрация печени.

Холин оказывает влияние на процессы белкового  и жирового обмена, обезвреживая ряд  вредных для организма веществ (селен и другие). Очень эффективен в профилактике атеросклероза.

Потребность точно не установлена, считают от 0,5 до 3 г.

Содержится  в продуктах: печени, яйцах, овсяной  крупе, рисе, твороге.

Инозит В8

Инозит  обладает выраженным липотропным и седативным свойствами, а также оказывает стимулирующее действие на моторную функцию пищеварительного аппарата.

Потребность — 1—1,5 г/сутки.

Содержится  в дынях, капусте, моркови, картофеле, свекле, помидорах, клубнике, особенно много в проросшей пшенице.

Карнитин ВТ

Он  необходим для нормальной функции  мышц и поддержания их оптимального физиологического состояния.

Суточная  потребность не установлена. Основными  источниками считаются мясные продукты.

 

 

3. Мышечные ткани. Поперечнополосатая  ткань.

 

Мышечная  ткань (мускулатура) - ткань беспозвоночных и позвоночных животных, обладающая способностью возбуждаться и сокращаться, что приводит в движение различные  органы тела. Первой в процессе эволюции возникла гладкая мышечная ткань, функционирующая  под контролем вегетативной нервной системы, она формирует стенки внутренних органов (кроме сердца); характерна для беспозвоночных, кроме членистоногих, и всех позвоночных животных. Гладкая мышечная ткань состоит ииверетеновидных клеток длиной до 1Дмм, в цитоплазме которых имеется одно ядро и сократительные белковые нити (миофибриллы). Поперечнополосатая мышечная ткань впервые возникла у членистоногих и характерна для всех позвоночных, оба построена из волокон длиной до 10 см, состоящих из цитоплазмы со многими удлиненными ядрами. В цитоплазме находятся миофибриллы с темными и светлыми участками, что и придает ткани поперечную исчерченность. Эта ткань формирует скелетную мускулатуру, функционирующую под контролем центральной нервной системы, т.е. осуществляет целенаправленные произвольные движения. Особое место занимает сердечная мышца, которая состоит из поперечнополосатой мышечной ткани, но функционирует под контролем вегетативной нервной системы. Мышечная ткань сердца состоит из волокон, подобных волокнам скелетных мышц, соединенных между собой вставочными дисками - миозитами.