Строение и функции белков молока

 

1.1.2 Аминокислотный  состав белков

Белки молока содержат почти  все аминокислоты, обычно встречающиеся  в белках. Аминокислоты белков относятся  к α-аминокислотам L-формы и имеют общую формулу:

R – CH – COOH                

NH₂

В состав белков молока входят как циклические, так и ациклические аминокислоты – нейтральные, кислые и основные, причем преобладают кислые (табл.2). Количество отдельных групп  аминокислот в белках, определяемое породой, индивидуальными особенностями  животных, стадией лактации, сезоном  и другими факторами, обусловливает  их физико-химические свойства. Основные белки молока по сравнению с глобулярными белками других пищевых продуктов  содержат сравнительно много лейцина, изолейцина, лизина, глютаминовой кислоты, а казеин – также серина и пролина, но мало цистеина.

По содержанию и соотношению  незаменимых аминокислот белки  молока относятся к биологическим  полноценным белкам.

Таблица 2 Содержание аминокислот  в белках молока

Аминокислота	Сокращенное обозначение	Содержание, %, в
		казеине	β-лакто-глобу-лине	α-лакто-глобу-лине	иммуно-глобул-не G1	альбу-мине сыво-ротки крови
Аланин	Ала	3	6,9	2,1	-	6,2
Аргинин	Арг	4,1	2,7	1,2	3,5	5,9
Аспаргиновая кислота	Апс	7,1	11,4	18,7	9,4	10,9
Валин	Вал	7,2	5,8	4,7	9,6	12,3
Глицин	Гли	2,7	1,4	3,2	-	1,8
Глютаминовая кислота	Глю	22,4	19,1	12,9	12,3	16,5
Гистидин	Гис	3,1	1,6	2,9	2,1	4,0
Изолейцин	Иле	6,1	6,8	6,8	3,1	2,6
Лейцин	Лей	9,2	15,1	11,5	9,1	12,3
Лизин	Лиз	8,2	11,7	11,5	7,2	6,3
Метионин	Мет	2,3	3,2	1,0	1,1	0,8
Пролин	Про	11,3	5,1	1,5	-	4,8
Серин	Сер	6,3	3,6	4,8	-	4,2
Треонин	Тре	4,9	5,2	5,5	10,1	5,8
Триптофан	Три	1,7	1,3	7,0	2,7	0,7
Тирозин	Тир	6,3	3,6	5,4	-	5,1
Цистеин + цистин	Цис	0,34	3,4	6,4	3,0	6,0
Фенилаланин	Фен	5,0	3,5	4,5	3,8	6,6

1.1.3 Липидный состав  молока

Жиры, как и белки, являются важнейшими компонентами пищи. На их долю приходится в среднем 33 % калорийности пищевого рациона человека. Липиды выполняют основные функции в  организме – структурную, энергетическую, резервную, защитную и регуляторную.

Содержание молочного  жира в молоке примерно 2,8-5%. Биологическая  ценность липидов определяется содержанием  полиненасыщенных жирных кислот, а  также фосфолипидов и витаминов. Среди насыщенных жирных кислот в молоке более всего преобладают пальмитиновая, миристиновая, стеариновая, а среди полиненасыщенных – олеиновая, линоленовая и арахидоновая. Причем эти кислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей. Поэтому эти кислоты называют незаменимыми жирными кислотами. [5]

Комплекс ненасыщенных жирных кислот линолевой, линоленовой и арахидоновой (известный как витамин F) участвует в регуляции обмена липидов. Особенно важно, что непредельные жирные кислоты способствуют выведению из организма холестерола, а это препятствует развитию атеросклероза. Также отмечено положительное действие этого комплекса на состояние кожного и волосяного покрова.

Таблица 3. Содержание жирных кислот в жире коровьего молока, % [4]

Название	Содержание в молоке
Насыщенные кислоты:	62,2
Масляная	2,79
Капроновая	2,34
Каприловая	1,22
Лауриновая	2,6
Миристиновая	11,09
Пальмитиновая	31,74
Стеариновая	9,32
Арахиновая	1,1
Ненасыщенные кислоты: мононенасыщенные	28,4
Пальмитолеиновая	3,7
Олеиновая	22,7
Полиненасыщенные:	5,7
Линолевая	3,6
Линоленовая	1,8
Арахидоновая	0,3

Из таблицы 3 видно, что  коровье молоко содержит как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. Из насыщенных преобладают пальмитиновая 31,74%, миристиновая 11,09 % и стеариновая - 9,32%. А среди полиненасыщенных – олеиновая 3,6%, линоленовая 1,8% и арахидоновая 0,3%, которые не синтезируются в организме и должны поступать в организм с пищей.

Фосфолипиды (содержание в молоке 0,03%) также необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, они участвуют главным образом в формировании клеточной оболочки и внутриклеточных мембран. 

 

1.1.4 Витаминный  состав молока

Витамины принимают участие  во многих реакциях клеточного метаболизма. Большинство витаминов не синтезируется  в организме человека, правда некоторые  синтезируются микрофлорой кишечника  и тканями, но в малых количествах. Поэтому основным источником витаминов  является пища.

В молоке коров содержится практически все витамины, необходимые  для нормального развития организма. При нехватке витаминов, могут развиваться  различные заболевания, например, недостаток витамина А приводит к замедлению роста, нарушение процесса зрениия, кератинизации кожи. При недостатке витамина В₁ возникают метаболические нарушения – развитие болезни бери-бери, патологии нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем. Недостаток витамина В₂, - заболевания кожи, глаз, остановка роста организмов. Недостаток витамина С – развитие цинги (поражения кровеносной системы, воспаление ротовой полости, выпадение зубов).

 

Таблица 4. Содержание витаминов  в коровьем молоке, мг % [6]

Наименование	Содержание в молоке	% от суточной потребности
Жирорастворимые: Витамин А (ретинол)	0,03	3,3
Витамин D (эргокальциферол)	0,05	2
Витамин Е (токоферол)	0,09	1
Водорастворимые: Витамин В1 (тиамин)	0,04	3,2
Витамин В2 (рибофлавин)	0,15	10
Витамин РР (ниацин)	0,10	0,6
Витамин В6 (адермин)	0,05	2,9
Витамин В9 (фоливая кислота)	0,005	2,5
Витамин В12 (цианокобаламин)	0,0004	13,3
Витамин С (Аскорбиновая кислота)	1,5	2,2

Из таблицы 4 видно, что  в коровьем молоке больше всего содержание витаминов В₂ – 0,15мг , С – 1,5 мг и витамина РР - 10 мг. Также из таблицы видно, что 3 литра молока удовлетворяет суточную потребность человека в ретиноле, в эргокальцифероле – 5литров, в тиамине –3,1литра, в рибофлавине – 1 литр молока, в витамине РР – 16,6 литров , в витамине В₆ -3,4литра, в витамине В₁₂ – 0,75 литра, в аскорбиновой кислоте –4,5 литра молока. 

 

1.1.5 Углеводный  состав молока

Основным углеводом молока является дисахарид лактоза, или  молочный сахар. Лактоза выполняет главным образом энергетическую функция – на неё приходится около 30% энергетической ценности молока. Кроме этого, один из компонентов лактозы – глюкоза – является источником синтеза резервного углевода организма – гликогена, а другой компонент – галактоза – необходим для образования ганглиозидов мозга. Лактоза еще обладает способностью улучшать всасывание кишечником кальция. [4]

 

Таблица 5. Содержание углеводов  в коровьем молоке, % [4]

Углевод	Содержание в молоке
Лактоза	5
Глюкоза	0,023
Галактоза	0,019

Из таблицы видно, что  лактоза составляет наибольшую часть  углеводов в молоке, её содержание намного превышает содержание глюкозы  и галактозы. Таким образом лактоза выполняет главным образом энергетическую функцию. 

 

1.1.6 Минеральный  состав молока

В молоке также содержатся важные для организма минеральные  вещества, подразделяемые на макро- и  микроэлементы. Исследование минерального состава золы молока показало наличие  в ней более 50 элементов: ( Ca, P, Mg Na, Cl, K, S, Cu, Fe, Mn, Zn, Al, Si, I, Br, Mo, Cd, Pb, Co, F, Cr, Ba, Hg, Sr, Li, Sn, Se, Ni, As, Ag, Ti и др. )

Кальций и фосфор – это  наиболее важные макроэлементы молока. Они содержатся в молоке в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях.

Кальций в организме необходим для формирования костной ткани, проведения нервного импульса, участвует в мышечном сокращении, стабилизирует белки. Фосфор является составной частью костной ткани и зубов, в составе фосфолипидов входит в структуру клеточных мембран, липопротеидов. В составе АТФ и ее производных играет большую роль в метаболизме, осуществлении важнейших физиологических процессов. Ионы хлора используются слизистой кишечника для секреции соляной кислоты. [5]

 

Таблица 6.Содержание макроэлементов в коровьем молоке, мг %. [6]

Название	Содержание в молоке	% от суточная потребности
Кальций	122	13,5
Калий	148	3,9
Фосфор	92	7,4
Натрий	50	1,0
Магний	13	3,3
Хлор	110	1,8

Из таблицы 6 видно, что  в коровьем молоке из макроэлементов наибольшее содержание калия и кальция. Также видно, что 0,75 литра молока может удовлетворить суточную потребность в кальции, 2,5 литра - в калии, 1,3 литра - в фосфоре, 3литра - в магнии и 5,5 литра - в хлоре

Железо содержится в гемоглобине крови, находится в скелетных мышцах, печени, селезенке, костном мозге, а также в составе ферментов. Его основная функция — связывание кислорода. Йод является одним из важнейших микроэлементов, необходимых для синтеза гормонов щитовидной железы человека. Недостаточное поступление йода вызывает у детей заторможенность, физическую и умственную отсталость, ослабление внимания и памяти. Кобальт входит в состав витамина В₁₂. Медь молибден, марганец, фтор, йод и бром входят в состав важных ферментов и биологически активных соединений. [5]

Таблица 7. Содержание микроэлементов в коровьем молоке, мкг % [6]

Название	Содержание в молоке	% от суточной потребности
Железо	70	0,5
Медь	12	0,6
Цинк	400	3,2
Йод	9	6
Марганец	6	0,08
Молибден	5	1
Кобальт	0,08	0,05
Хром	2	0,9
Ртуть	0,3	0,2
Свинец	5	0,04
Фтор	18	2,4
Селен	4	0,8
Олово	15	5,8

Из таблицы 7 видно, что  в коровьем молоке из микроэлементов наивысшее содержание цинка – 400мкг  и железа - 70мкг. Также из таблицы  видно, что 1,6 литра молока удовлетворяет  суточную потребность йода, 3,2 литра  молока - цинка,

1,8 литра – в олове, 4,1 литра молока – в фторе.

Молоко — самая сбалансированная по всем компонентам пища, в него входят все незаменимые для человека вещества. Включение в пищевой  рацион молочных продуктов повышает его полноценность и содействует  усвоению других компонентов рациона. Молоко усваивается при минимальном  напряжении пищеварительных желез.

1.2 Структура белков  молока 

 

В свежем молоке белки находятся  в нативном состоянии. Структура их идентична структуре белков, полученных путем биосинтеза, т. е. в нативном белке не происходит еще никаких изменений.

Первичная структура определяется числом и расположением α-аминокислот, конфигурацией связей в полипептидных цепях, и если белки состоят из нескольких полипептидных цепей - местоположением и типом поперечных связей. Выявлена первичная структура некоторых важных белков молока, в том числе α_s1-, β-казеин, Н-казеина. Например, β-казеин образуется из полипептидной цепи, в которую входит 209 аминокислот: 4 - аспарагиновая кислота, 5 АСН-аспарагин, 9 - треонина, 11 - серина, 5 - серинфосфорная кислота, 17 - глутаминовая кислота, 22 - глютамин, 35 - пролиновая, 5 - глициновая, 5 - аланин, 19 - валиновая. А - первичная структура as1 - казеин содержит 199 АК, Н - казеин 169, 6 - метионина, 22 - лейцина, 11 - лизина, 5 - гистидина, 4 - изолейцина, 4- тирозина, 1 - трептофана, 5 - аргенина.

Аминокислота пролин определяет структуру и обуславливает складчатое строение полипептидных цепей. Аминокислоты находятся в цепи в определенной последовательности. Каждая полипептидная цепь имеет концевую NH₂-групп и концевую COOH групп H2N – CH = СН – СООН.