Обменно-функциональные вещества рыбы
В эту группу входят вещества, способствующие процессам обмена и нормальному функционированию организма, потребляющего рыбу. Это витамины, азотистые экстрактивные вещества и ферменты.
Белки, жиры и углеводы доставляют запасы скрытой энергии взамен израсходованной и представляют строительный материал для тканей и органов тела. Но при отсутствии дополнительных питательных веществ, или "добавочных факторов питания", указанные белки, жиры и углеводы пищи часто оказываются неполноценными. И только при наличии в пище этих "добавочных факторов питания", названных Функом "витаминами", продукты питания хорошо усваиваются организмом и избавляют его от расстройства функций отдельных органов или тканей.
К витаминам относят сложные по своему химическому составу органические соединения, которые присутствуют в тканях животных и растений и имеют громадное биологическое значение, нормализуя процессы обмена веществ и функциональную деятельность эндокринных желез. Соединяясь со специфическими белками, они образуют разнообразные биокатализаторы — ферменты. Участвуя в обмене веществ, витамины часто разрушаются, поэтому необходимо постоянно пополнять их содержание извне. При недостатке витаминов в пище человек заболевает гиповитаминозом, выражающимся в быстрой утомляемости, потере памяти, снижении сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. При отсутствии витаминов в пище в организме задерживается или даже прекращается образование ферментов, что ведет к глубоким нарушениям обмена веществ. В настоящее время в чистом виде выделены и подробно изучены 25 индивидуальных витаминов, которые разделяют на две группы: жиро- и водорастворимые.
Витаминысодержатся в тканях рыб в очень небольших количествах. К водорастворимым витаминам относят витамины группы B-B1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В6 (пиридоксин), Вс (фолиевая кислота), B12 (цианкобаламин), карнитин, биотин, РР (никотиновая кислота), инозит и пантотеновая кислота. В небольшом количестве выделен витамин С (аскорбиновая кислота).
К жирорастворимым витаминам в рыбах относятся витамины А (ретинол, антиксерофтальмический витамин, витамин роста). D2 (кальциферол, антирахитический витамин) и Е (токоферол — фактор размножения). Витамина А в организме рыб содержится во много раз больше, чем в организме других животных. В теле рыб витамины распределены неравномерно, причем во внутренних органах их гораздо больше, чем в мышечной ткани (табл. 2).
Таблица 2. Содержание основных витаминов в теле рыб
| Витамины | Виды рыб | |||
| карп | сом | судак | щука | |
| Ретинол А, мг | 0,02 | 0,01 | 0,01 | следы |
| Токоферол (Е), мг | 0,48 | 0,96 | 1,80 | 0,20 |
| Аскорбиновая кислота (С), мг | 1,8 | 1,2 | 3,0 | 1,6 |
| Пиродоксин (В6), мкг | 0,17 | 0,11 | 0,19 | 0,19 |
| Цианкобаламин (В12), мкг | 1,50 | - | - | - |
| Ниацин, (РР) мг | 1,50 | 0,90 | 1,00 | 1,10 |
| Пантотеновая кислота, мг | 0,20 | - | - | - |
| Рибофлавин (В2), мг | 0,13 | 0,12 | 0,11 | 0,14 |
| Тиамин (В1), мг | 0,14 | 0,19 | 0,08 | 0,11 |
| Фолиевая кислота (Вс), мкг | 9,30 | 17,00 | 19,00 | 8,80 |
Печень некоторых рыб, и прежде всего тресковых, является важнейшим сырьем для выработки медицинских препаратов витаминов А, D, В. Около 90 % общего количества витамина А в рыбе содержится в печени и только около 9 % — в остальных тканях и органах.
Таким образом, рыба является важным источником крайне нужных человеку витаминов.
Небелковые азотистые (экстрактивные) вещества в мышцах рыб растворены в клеточной плазме и межклеточной жидкости. Они легко извлекаются при обработке мышц водой (в отличие от мяса теплокровных) и поэтому называются экстрактивными азотистыми веществами. У большинства рыб они составляют сравнительно небольшую часть азотистых веществ мышц, и только у хрящевых (акул и скатов) количество их значительно выше. О суммарном содержании всех небелковых азотистых веществ в мышцах рыб судят по количеству заключенного в них азота (небелковый азот) и его процентному отношению ко всему азоту мышц. Относительное содержание небелкового азота в мясе костистых рыб составляет 0,3-0,6 % (9-19 % общего азота); в мясе акул и скатов — 1,5-2,2 % (обычно 33-38 % общего азота). Очень высокое содержание экстрактивных веществ в мясе акул и скатов объясняется наличием в нем большого количества мочевины.
Уровень небелковых азотистых веществ может варьировать в зависимости от возраста, пола и физиологического состояния рыбы. Несмотря на небольшое содержание их в мясе, они придают рыбе специфические вкус и запах и влияют на секрецию пищеварительных соков, возбуждая аппетит и способствуя лучшему усвоению пищи. В связи с этим уха является более питательным пищевым продуктом, чем бульон из мяса теплокровных животных. Кроме того, небелковые вещества в большей степени, чем белки, подвержены действию микроорганизмов, и поэтому от их содержания и природы зависит скорость порчи рыбы при хранении.
Азотистые экстрактивные вещества, обнаруженные в составе мяса наземных и водных животных, можно подразделить на семь групп (табл. 3).
Таблица 3. Азотистые экстрактивные вещества в мясе рыб
| Группа азотистых экстрактивных веществ | Соединения входящие в группу |
| Свободные аминокислоты | Аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, лизин и др. |
| Производные гуанидина (гуанидиновые соединения) | Креатин, карнитин, креатинин, креатинфосфат, метилгуанидин |
| Производные пурина (пуриновые соединения) | Аденин, ксантин, гуанин, мочевая кислота |
| Производные имидазола | Ансерин, гистамин, карнозин |
| Аминоспирты | Холин, нейрин |
| Амиды кислот | Мочевина, глютамин, аспарагин |
| Азотистые соединения | Окись триметиламина, метиламины, аммиак и его соли |
В мышцах свежеуснувшей рыбы количество азота всех летучих оснований обычно не превышает 15-17 мг%, при этом аммиака содержится от 3 до 20 мг% массы мышц, а триметиламина — от 2 до 2,5 (у морских рыб) и до 0,5 мг% (у пресноводных). Рыба с повышенным содержанием этих веществ в мясе для пищевых целей непригодна. Триметиламмониевые основания встречаются в мышцах рыб в небольших количествах. В мышцах морских костистых рыб содержится 100-1080 мг% триметиламиноксида, а в мышцах хрящевых рыб — 250-1430 мг%.
При сокращении мышц рыб образуются производные гуанидинакреатин и его ангидрид креатинин, которые обусловливают вкус мяса рыбы; содержание креатинина в мышцах рыб колеблется от 0,35 до 0,62 %.
При порче рыб гистидин (производное имидазола) декар-боксилируется бактериальным путем до гистамина, обладающего высокой токсичностью.
В мышцах хрящевых рыб содержится разное количество мочевины (до 2 % массы мяса), а в мясе пресноводных костистых рыб обнаружены лишь ее следы. Азот мочевины у акул и скатов составляет более 100 мг%. При распаде мочевины образуется аммиак, который придает мясу акул и скатов неприятный запах.
В группе азотистых экстрактивных веществ большое биологическое значение имеют свободные аминокислоты (САК), в составе которых обнаружено 19 индивидуальных аминокислот, в том числе восемь незаменимых.
При жизни рыб количественное содержание и состав свободных аминокислот непрерывно изменяются, отражая биохимическую специфику белкового обмена вида. По отношению к общему количеству азота экстрактивных веществ на долю азота свободных аминокислот рыб приходится 15-20 %. САК оказывают большое влияние на вкусовые свойства съедобных тканей. Установлено, что цистин придает мясу приятный вкус и своеобразный аромат; глицин сообщает сладкий, а тирозин — горьковатый вкус; глютаминовая кислота (натриевая соль) создает вкусовые ощущения, типичные для вкуса говядины.
К группе небелковых азотистых соединений относятся также аденозинфосфаты — АТФ, АДФ и АМФ. В живом организме аденозинфосфаты играют чрезвычайно важную роль в обмене веществ, являясь аккумулятором энергии. В мышцах содержится около 0,3 % АТФ, участвующей в превращениях белков мышечной ткани.
Ферменты — многочисленные биологически активные, растворимые в воде белковые вещества, которые создаются живой клеткой в тканях животных и растений и обладают способностью ускорять (катализировать) биохимические процессы, протекающие в живой клетке. В любом живом организме, в том числе и в теле рыб, постоянно происходят ферментативные процессы распада и синтеза химических веществ, входящих в состав тканей и органов. В тканях живой рыбы существует динамическое равновесие между процессами биологического синтеза (ассимиляцией) и окислением (диссимиляцией).
К тканевым ферментам относят: катепсин, активность которого в мышечных тканях рыб в 6-8 раз выше катепсина мышц теплокровных животных. Активны в посмертный период пептидазы мышечных тканей рыб. Активность тканевых ферментов прежде всего зависит от значения рН тканей. Кроме тканевых ферментов, весьма активным протеолитическим комплексом являются ферменты желудочного (пепсин) и панкреатического (трипсин) соков. Например, если у каспийской кильки протеолитическую активность ферментов мышечной ткани принять за единицу, то активность ферментов тканей желудка и кишечника в 9 раз больше.
Под действием протеиназ (эндопептизы) белки расщепляются до пептонов и полипептидов: пептидазы (экзопептидазы) гидролизуют пептоны и полипептиды до свободных аминокислот. Одновременно происходит ферментативное (дезаминазы) дезаминирование аминокислот с образованием и накоплением аммиака.
Ферментные системы, обеспечивающие при жизни процессы липидного обмена, в посмертный период служат причиной развития процессов ферментативного гидролиза глицеридов и фосфатидов. Гидролиз глицеридов происходит под действием фермента липазы, а фосфатидов — под действием лецитиназы. Оба фермента присутствуют как в тканях пищеварительных органов, так и в мышечной ткани.
На ферментативный гидролиз оказывают влияние электролиты, причем увеличение концентрации поваренной соли в тканях тормозит гидролиз, хлористый кальций ускоряет этот процесс. Поэтому при посоле рыбы поваренной солью с повышенной концентрацией хлористого кальция при хранении соленой рыбы усиливается гидролиз липидов.
Ферментативный гидролиз липидов может протекать только при достаточном количестве воды и ускоряется в присутствии экстрактивных азотистых веществ, имеющих щелочную реакцию. В результате гидролиза в тканях рыбы накапливается значительное количество свободных жирных кислот.
Проявление активности лецитиназы, присутствующей в тканях, сопровождается гидролизом лецитина с образованием свободных жирных кислот, холина и фосфорной кислоты. Например, во время автолиза содержание холина в светлых мышцах скумбрии увеличивается с 3 до 30 мг%.
При посмертном окоченении рыбы (рН мышечной ткани сдвигается в кислую сторону) фибриллярный белок миозин проявляет свои ферментативные свойства и катализирует гидролитический распад АТФ до фосфорной кислоты с выделением большого количества энергии. Процессы анаэробного распада углеводов катализуют миогены, обладающие так же, как и миозин, ферментативной активностью.