Биосинтез основных веществ молока

Для синтеза основных веществ молока клетки молочной железы используют составные части крови, которые отличаются от основных веществ молока. Так, в крови нет казеина, лактозы, а содержание глобулина, альбумина и Nа в несколько раз больше чем в молоке. В молоке же больше жира, Са и К. Значит лактоза, казеин и жир образуются в молочной железе путем сложной перестройки химических веществ крови. Переход же минеральных веществ из стока крови в молоко происходит избирательно, без изменения переходят витамины, гормоны, а также некоторые белки, ферменты и пигменты. Для образования одного литра молока должно пройти около 400 литров крови (плакат 4).

Белки

Непосредственно из аминокислот крови в клетках молочной железы синтезируется все фракции казеина, β-лактоглобулин, α-лактоальбумин, остальные белки (альбумин сыворотки крови, иммуноглобулин, многие ферменты) приходят в молоко из крови. Синтез белков осуществляется на рибосомах эндоплазматического ретикулума клеток. Основным источником аминокислот для синтеза белков служат свободные аминокислоты крови. Фонд аминокислот могут пополнять аминокислоты, которые синтезируются в молочной железе. Участие плазменных белков в образовании аминокислот незначительно. Казеиновые мицеллы формируются в вакуолях аппарата Гольджи секреторных клеток. Т.о., механизм синтеза белков в клетках молочной железы не отличается от механизма синтеза белков крови. Продолжительность образования белков молока составляет 50-60 минут (плакат 5).

Липиды (молочный жир, фосфолипиды, стерины и другие липиды молока) синтезируются в клетках молочной железы. Молочный жир синтезируется в 2 стадии:

1. Образование жирных кислот и глицерина;

2. Образование триглицерида.

Жирные кислоты поступают в молочную железу в готовом виде – в составе липидов крови или синтезируются ее клетками. Глицерин синтезируется из глюкозы или поступает из крови. Высокомолекулярные жирные кислоты с числом атомов углерода 18 и выше образуются из липидов крови и свободных жирных кислот, например стеариновых, которые превращаются в тканях молочной железы в олеиновую. Низкомолекулярные жирные кислоты (С₄-С₁₄) образуются из ацетата и оксибутирата в клетках молочной железы. Эти вещества образуются в рубце (т.е. в желудке) жвачного животного при сбраживании кормов микроорганизмами. Включения отдельных жирных кислот в триглицериды регулируются специальными ферментами, обычно низкомолекулярная жирная кислота комбинируется с двумя высокомолекулярными жирными кислотами. Синтез из триглицерида молочного жира и формирование жировых шариков различного диаметра происходит в эндоплазматической секреторной клетке. Также происходит синтез фосфатидов. Во время выхода из клетки жировой шарик окружается плазматической мембраной и вместе с ней поступает в просвет альвеол. Предполагается, что после выхода жирового шарика из клетки, окружающая его плазматическая мембрана разрушается и происходит перестройка этой мембраны в оболочку шарика. На синтез и секрецию молочного жира затрачивается 4-6 часов.

Дисахарид лактоза образуется в клетках молочной железы из D-глюкозы и УДФ-галактозы под действием лактосинтазы. Для синтеза лактозы необходима глюкоза крови.

Минеральные вещества из крови в молоко переходят избирательно с помощью различных систем (плакат 6). Содержание кальция в клетках регулируется с помощью «кальциевого насоса», который перекачивает кальций из цитоплазмы в вакуоли аппарата Гольджи для формирования казеината кальция в составе субмицелл и мицелл и образования цитратов и фосфатов. Аналогичный насос действует на апикальной мембране клетки для переноса кальция в молоко.