Биохимические процессы автолиза мышечной ткани курицы

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Калининградский государственный  технический университет»

 

Кафедра химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биохимические процессы автолиза

мышечной ткани курицы

 

Курсовая работа по биологической химии

 

 

 

 

 

Проверил:

Д.б.н., профессор Сергеева Н.Т

Выполнил:

студентка группы 10-ПБ

Кислицына Ирина Игоревна

 

 

 

 

 

Калининград

2012 г

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

Мышечная ткань подвержена скоровременному распаду, автолизу, поскольку длительное их хранение в обычных условиях без специальной обработки невозможно. Мышечная ткань – благоприятная среда для развития микроорганизмов и в обычных условиях хранения (при комнатной температуре) быстро разлагается в результате их жизнедеятельности и развитии физико-химических и биохимических процессов. Для предотвращения этого процесса необходимо ограничить или исключить развитие микроорганизмов и затормозить ферментативные процессы. Из известных способов, наиболее широко распространено сохранение их при пониженных температурах. Этот способ наиболее универсален, эффективен и надежен. Кроме того, мышечная ткань  при низких температурах не изменяет своего химического состава.

          Цель курсовой работы -  изучить биохимические процессы автолиза мышечной ткани курицы.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Изучить морфологию мышечной ткани курицы.

 

2. Изучить биохимическую ценность мышечной ткани курицы.

 

3. Изучить процессы автолиза мышечной ткани курицы.

 

4. Изучить влияние хранения при низких температурах на содержание ФТА в мышечной ткани курицы.

 

 

 

1. Литературный  обзор

1.1. Морфология мышечной ткани курицы

Среди тканей (группы или  слоя клеток, одинаковых по морфологическому строению, выполняющих ту или иную специальную функцию и объединенных межклеточным веществом) мышечная занимает по своей массе первое место. Мышечная ткань участвует в выполнении важных физиологических функций: движения, кровообращения, дыхания и т.п.

По морфологическому строению различают мышечную ткань двух типов, поперечнополосатую, гладкую. К поперечнополосатым относится скелетная мускулатура; гладкие мышцы находятся в стенках пищеварительного тракта, диафрагмы, кровеносных сосудов и т.д.

Скелетные мышцы у  птиц нелетающих или летающих с трудом (куры) бледного цвета, у остальных птиц – темно–красные. Распределены крайне неравномерно в отличие от млекопитающих животных. Превращение грудных конечностей птиц в крылья способствовало максимальному развитию грудных мышц и мышц тазовых конечностей. Основная масса мышц у птиц расположена в области грудной кости при переходе их на крылья. В связи с этим у кур грудные мышцы составляют около 45 % массы мышц всего скелета. Второй областью по мощности развития мышц является верхняя половина тазовой конечности. Эта группа мышц обеспечивает передвижение птицы по земле и составляет свыше 18 % массы всех скелетных мышц (рис.1)

Мышцы области грудно-пояснично-крестового отдела туловища, вследствие малоподвижности  этого отдела, крайне слабы. У кур  эти мышцы составляют около 2,6 % массы мышц всего скелета.

На грудной клетке птиц расположены межреберные наружные и внутренние мышцы, подниматели  ребер, поперечная грудная мышца  и лестничные мышцы. Брюшная стенка птиц состоит из тех же мышц, что  и у млекопитающих, но они слабо развиты.

Мышцы глубокие тазовой  конечности с медиальной поверхности  следующие: ягодичные, внутренняя подвздошняя, напрягатель широкой фасции, прямая бедренная мышца, стройная мышца, медиальная широкая мышца, квадратная мышца бедра, двоичная мышца, длинный аддуктор, передняя большеберцовая мышца, длинный разгибатель пальцев, задняя большеберцовая мышца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1 Мышцы курицы:

1- портняжная мышца; 2- напрягатель широкой фасции бедра; 3- двуглавная мышца бедра; 4- полусухожильная  мышца; 5- брюшные мышцы; 6- икроножная  мышца; 7- пяточная и длинная малоберцовая  мышца; 8- сгибатели пальцев; 9- разгибатели  пальцев; 10- вентральная зубчатая мышца; 11- мышца крыловой складки; 12- большая грудная мышца; 13- сгибатели пясти и пальцев; 14- разгибатели пясти и пальцев; 15- дорсальные мышцы шеи; 16- вентральные мышцы шеи: а – трахея, б – зоб.

 

У курицы с латеральной  стороны хорошо выражены следующие мышцы: широчайшая мышца спины, трапециевидная мышца, ромбовидная мышца, предлопаточная мышца, большая дельтовидная мышца, локтевые мышцы, малая дельтовидная мышца, двуглавая мышца плеча, средняя дельтовидная мышца, малая грудная мышца, мышца крыловой складки, малая локтевая мышца, длинный и короткий лучевой разгибатель запястья, супинатор, короткий и длинный разгибатель пальцев, локтевой разгибатель запястья, глубокий сгибатель предплечья, короткий сгибатель запястья.

Мышцы шеи многочисленные, хорошо развиты и сильно дифференцированы, особенно в участке, ближайшем к голове.

На голове лицевые  мышцы отсутствуют. Жевательные  мышцы сильно развиты.

Диафрагма представляет собой сухожильную пластинку, расправленную  по вентральной поверхности легких. Ее весьма слабые мускульные зубцы подходят от ребер.

Ножки (конечности) на 1-2 см ниже пяточного сустава относят  к субпродуктам. В них входят мышцы: абдуктор, сгибатели и разгибатели  пальцев.

В целом мышечная ткань  представлена из сложных, вытянутых в длину клеток – мышечные волокна (рис.2)

Между мышечными клетками (волокнами) находятся тонкие прослойки  межклеточного вещества, состоящего из соединительнотканных волоконец  и бесструктурного (киселеобразного) вещества и представляющего собой рыхлую соединительную ткань.

Волокна соединяются  в пучки, образующие отдельные мускулы (рис.3). Мускулы покрыты плотными соединительнотканными пленками (фасциями). Между пучками и волокнами  проходят и разветвляются сосуды и нервы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Рис.2. Строение мышечной ткани: 1 –            Рис.3. Строение мускула: 1 -

  мышечная клетка (мышечное волокно);         мышца; 2 – мышечный пучок; 3 - 

  2 – ядра; 3 – межклеточное вещество; 4 –      одиночное волокно; 4 - мышечное

  волоконца межклеточного вещества            волокно в электронном микроскопе

 

 

Длина этих вытянутых клеток может  доходить до 15 см, а толщина –  до 10-100 мкм. Поверхность мышечного  волокна покрыта эластичной оболочкой  – сарколеммой. Большую часть объема мышечных клеток (60-65 %) занимают миофибриллы – длинные тонкие нити, собранные в пучки, которые расположены параллельно оси волокна. Они окружены внутриклеточной жидкостью, саркоплазмой, в которой содержаться гликоген, липиды, некоторые ферменты, неорганические соли, аминокислоты и экстрактивные азотистые вещества (АТФ и ее производные, креатин и др.)

Цвет мышц зависит  от содержания в них гемопротеинов, а также от вида и возраста птицы. В красных мышцах содержится меньше белков, больше жира, холестерина, фосфатидов, аскорбиновой кислоты; в белых мышцах больше карнозина, гликогена, фосфокреатина, аденозинтрифосфата.

Относительно жировой ткани, у кур жир не откладывается в межмышечном и межволоконном пространстве.

В отличие от животных соединительная ткань птицы менее  развита. В тушках птицы содержится в 2 раза меньше соединительной ткани (6 - 7 %), чем в тушах убойных животных.

Химический  состав и пищевая ценность компонентов мышечной ткани курицы

Пищевая ценность мышечной ткани  птицы характеризуется количеством и соотношением белков, жиров, витаминов, минеральных веществ и степенью их усвоения организмом человека.

Химический состав мышечной ткани  птицы зависит от факторов, возраста, упитанности, породы, содержания при откорме, части, вида птицы. Хорошая усвояемость  (на 96%) объясняется химическим составом.

 

Таблица 1. Содержание белков, жиров и углеводов в мышечной ткани цыпленка-бройлера I категории (%) и суточная потребность в них  человека массой 45 кг, г/кг

Показатели	Содержание [23]	Потребность [9]	Потребность на массу 46 кг, г	Удовлетворение потребности, %
Белки	16	1,5	69	23
Жиры	14	1	46	30,5
Углеводы	0,5	2	92	0,5

 

Из таблицы 1 видно, что  белки мышечной ткани курицы составляют 23%, жиры – 30,5% , углеводы – 0,5% от суточной потребности человека массой 46 кг.

1.2.1. Белковый состав

Белки мышечной ткани принято разделять по морфологическому признаку клеток: саркоплазматические, миофибриллярные белки и белки стромы.

Распределение белков в структурных элементах мышечной ткани можно представить в виде схемы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Белки саркоплазмы. При экстрагировании мышечной ткани раствором хлористого калия с ионной силой, соответствующей ионной силе саркоплазмы, в экстракте обнаруживается группа растворимых белков, состоящая из миогена, глобулина X, миоглобулина и миоглобина (таб.2)

Миоген представляет собой гетерогенную фракцию белков состоящую из большого числа индивидуальных ферментов. Миогеновая фракция составляет около 20% от всех белков мышц, Т. Барановский в 1939 г. выделил из миогеновой фракции миоген А (около 20% фракции), миоген В (около 80%) и в небольшом количестве миоген С. Миоген растворяется в воде. Молекулы миогена имеют глобулярную форму. Молекулярная масса миогена А 150000, а миогена В — 81 000. Изоэлектрическая точка миогеновой фракции лежит в пределах рН 6,0—6,5.

В. А. Энгельгардт обнаружил  у миогена способность катализировать одну из важнейших реакций, протекающих в процессе гликолиза мышечной ткани,  - расщепление гексозодифосфата на две фосфотриазы. В миогеновой фракции идентифицированы альдолаза (миоген А), дегидрогеназа фосфороглицероальдегида, фосфоглюкомутаза, компоненты фосфорилазы.

Глобулин X (10—20% от всех белков мышц) не растворяется в воде, растворяется в солевых растворах даже с низкой ионной силой, высаливается при половине насыщения, осаждается при диализе водного экстракта мышц против воды. Молекулярная масса 160000. Изоэлектрическая точка лежит при рН 5,2. Глобулин X обладает ферментативными свойствами.

Миоальбумин составляет в мышечной ткани 1—2% от всех белков. Он растворяется в воде, не осаждается хлористым натрием при полном насыщении, но осаждается сернокислым аммонием. Изоэлектрическая точка миоальбумина находится при рН 3,3.

Миоглобин — дыхательный пигмент мышечной ткани, окрашивающий ее в красный цвет (рис.4). Он является сложным белком, распадается при гидролизе на белок—глобин и небелковую группу—гем. В мышцах он играет роль резервуара кислорода, так как обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин. От гемоглобина отличается своей белковой частью. Гем содержит порфириновое кольцо, в котором железо связано координационной связью. Молекулярная масса миоглобина 16800. Изоэлектрическая точка лежит при рН 7,0. Миоглобин хорошо растворяется в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4 Молекула миоглобина: а – третичная структура; б – участки полипептидных цепей, соответствующие

- спиральной конфигурации

 

Миоглобин способен соединяться не только с кислородом, но и другими газами — окисью азота, окисью углерода, сероводородом. При взаимодействии с кислородом миоглобин может превратиться в оксимиоглобин, который легко отдает кислород и метмиоглобин — окисленное соединение, содержащее трехвалентное железо. Производные миоглобина — оксимиоглобин, метмиоглобин, нитрозомиоглобин имеют характерные спектры поглощения, по которым их можно определять.

В мышечной ткани содержатся и другие пигменты, которые играют важную роль в процессах окисления в мышце, но они находятся в незначительных количествах и не влияют на ее окраску. К ним относятся цитохромы, флавины и др.

Таблица 2. Содержание белков саркоплазмы, %

Белки	Содержание	Содержание белков саркоплазмы  к общему белку, %
Общий белок	16
Миогены (А,В,С)	3,2	20
Глобулин Х	3,2	20
Миоальбумин	0,16 – 0,32	1-2
Миоглобин	0,096 – 0,16	0,6-1,0