Химический состав крови и ее фракций
Химический состав крови зависит от вида, возраста, упитанности, условий содержания животных. Средние данные по химическому составу крови и ее фракций приведены в табл. 7.
Таблица 7
| Состав | Содержание, % | ||
| В крови | В плазме | В форменных элементах | |
| Вода Белки Липиды Прочие органические вещества Минеральные вещества | 79,0-82,0 16,4-18,9 0,36-0,39 0,50-0,67 0,8-0,9 | 91,0-92,0 6,8-7,3 0,26-0,32 0,17-0,23 0,85-0,87 | 59,0-63,0 30,3-32,7 1,9-7,8 - 0,7-1,0 |
Основную массу белков крови составляют альбумины, глобулины, фибриноген и гемоглобин. Их примерное содержание в крови животных показано в табл. 8.
Таблица 8
| Белки | Крупный рогатый скот | Мелкий рогатый скот | Свиньи |
| Альбумины Глобулины Фибриноген Гемоглобин | 3,6 2,9 0,6 10,3 | 3,8 3,0 0,5 9,3 | 4,4 3,0 0,7 14,2 |
Органические небелковые вещества крови разнообразны по химическому составу. Из их общего количества около 75 % приходится на долю липидов.
Неорганические вещества крови находятся в виде минеральных соединений и в органически связанной форме с белками (железо, медь).
В крови содержится большое число физиологически активных веществ: ферменты, гормоны, витамины. Весьма разнообразный и сложный химический состав крови связан с ее прижизненными биологическими функциями.
Важнейшим и количественно преобладающим компонентом крови с технологической точки зрения являются белки. По содержанию белка кровь практически не отличается от мяса.
Сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген - основные фракции белков плазмы. Это полноценные, легкоперевариваемые белки. Фибриноген является главным компонентом системы свертывания крови. В плазме он находится в растворенном состоянии, но в определенных условиях под действием ферментов плазмы может переходить в нерастворимый нитевидный белок фибрин. Оставшаяся жидкость называется сывороткой; по сравнению с плазмой в ней содержится меньше белка на 0,3-0,4 %.
Свыше 80 % белковых веществ эритроцитов приходится на долю гемоглобина. Гемоглобин - сложный белок, придающий крови красную окраску. По строению и свойствам он близок к мышечному пигменту миоглобину, но более сложен. Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц, каждая из которых включает полипептидную цепь, соединенную с гемом. В гемоглобине нет изолейцина, поэтому он является неполноценным белком. Гемоглобин растворим в воде, переваривается пепсином и трипсином.
В крови гемоглобин может находиться в трех формах:
· нативный гемоглобин (красный цвет);
· оксигемоглобин (ярко красный цвет);
· метгемоглобин (красно-бурый цвет).
Метгемоглобин образуется при окислении гемоглобина, в его состав входит трехвалентное железо.
Свойства крови
Плотность крови и ее фракций различна и составляет в среднем:
· для крови - 1050-1065;
· плазмы - 1020-1030;
· форменных элементов - 1080-1090 кг/м3.
Это свойство используют в технологической практике для разделения крови на фракции: плазму или сыворотку и форменные элементы.
При определенных условиях гемоглобин крови может переходить из эритроцитов в плазму и, растворяясь в ней, окрашивать ее в красный цвет. Это явление называется гемолизом. Гемолиз происходит под действием различных факторов, приводящих к разрушению оболочки эритроцитов. Это может быть снижение осмотического давления окружающей среды (например, за счет разбавления крови водой), механическое воздействие, воздействие органических растворителей и др. В технологической практике гемолиза следует избегать при получении плазмы или сыворотки крови. При получении красителей пищевых, наоборот, проводят гемолиз для освобождения пигмента - гемоглобина из эритроцитов.
При температуре около 60 оС начинается денатурация гемоглобина, сопровождающаяся изменением цвета крови за счет образования бурых ге-матинов.
Изъятая кровь является хорошей питательной средой для микрофлоры и легко подвергается микробиальной порче. Поэтому кровь, предназначенную для пищевых и медицинских целей необходимо перерабатывать очень быстро или консервировать.
Через несколько минут после изъятия кровь свертывается (6,5-10 мин -для КРС, 3,5-5 мин - для свиней, 4-8 мин - для МРС, менее 1-й мин - для птицы). Это свойство крови является важным защитным приспособлением животного организма. В технологии переработки крови процесс свертывания нежелателен, так как затрудняет транспортирование и переработку крови.
Свертывание крови обусловлено превращением растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый белок фибрин. Это сложный многоступенчатый процесс, заключительным этапом которого является образование сгустка из сетки нитей фибрина, заполненной форменными элементами и сывороткой. Образованию сгустка предшествует ряд превращений ферментативной и неферментативной природы, связанных с взаимодействием многих компонентов крови. Реакции, протекающие при свертывании, находятся в тесной взаимосвязи, для осуществления каждой последующей реакции необходимо, чтобы произошли все предыдущие реакции.
В процессе свертывания крови участвуют ферменты, белки, ионы кальция, называемые факторами свертывания.
Торможение или предотвращение процесса свертывания крови бази-руется на знании механизма свертывания. Рассмотрим упрощенную схему свертывания крови. Процесс свертывания крови можно условно разделить на три стадии.
1. При повреждении кровеносных сосудов происходит активация белковых факторов плазмы крови. Один из них способствует разрушению мембраны оболочки тромбоцитов и выделению важных компонентов свертывания. При травмировании тканей в плазму попадает тканевый фактор свертывания. Под влиянием белковых факторов и ионов кальция происходит образование активного фермента тромбопластина.
2. С участием тромбопластина, кальция и других факторов из неактивного протромбина образуется активный фермент тромбин.
3. Образовавшийся активный тромбин воздействует на фибриноген, превращая его в фибрин - мономер, который под влиянием кальция и других факторов полимеризуется в нерастворимый фибрин - полимер с образованием трехмерной белковой сети, захватывающей в свою структуру форменные элементы и образуя сгусток. Нити фибрина сокращаются под влиянием АТФазы тромбоцитов, что сопровождается уплотнением сгустка и отделением сыворотки. Нити фибрина бесцветны. Окраска сгустка объясняется наличием окрашенных эритроцитов крови.
Для торможения или предотвращения процесса свертывания при переработке крови ее подвергают стабилизации, используя вещества различной химической природы, получившие название стабилизаторов или анти-коагулянтов.
Принцип действия стабилизаторов первого типа связан с выведением из системы свертывания отдельных компонентов, необходимых для превращения неактивных ферментов в их активные формы (например, декальцинирование крови за счет связывания ионов кальция в нерастворимые или малорастворимые комплексы). Для этого используют фосфаты, оксалаты, цитраты и другие соединения.
Стабилизаторы второго типа ингибируют образование активного тромбина. К этой группе стабилизаторов относятся поваренная соль, физиологические стабилизаторы (гепарин) и др.
Эффективность действия стабилизатора зависит от его свойств и вида стабилизируемой крови.
Полностью исключить свертывание крови можно путем ее дефибринирования - отделение нитей образующего при свертывании фибрина.
После внесения стабилизатора кровь называют стабилизированной, а после удаления фибрина - дефибринированной.