Диссертация (Биохимический профиль биологических жидкостей коров как фактор, определяющий динамическое поверхностное натяжение), страница 13

Биохимические показатели и параметры динамическогоповерхностного натяжения сыворотки крови быков (n=10; X±Sx).ПоказателиБыки в возрасте 9-10 месяцевОбщий белок, г/л84,50±3,74Альбумины, г/л28,98±1,94Глобулин, г/л55,51±4,12Мочевина, моль/л3,60±0,66АЛТ, ед/л26,02±3,18АСТ, ед/л84,36±17,16Щелочная фосфатаза, ед/л270,32±13,38Холестерол, ммоль/л3,04±0,27Кальций, моль/л2,89±0,16Магний, моль/л0,74±0,14Фосфор, моль/л2,64±0,29σ0, мН/м72,98±0,42σ1, мН/м73,15±0,63σ2, мН/м61,12±0,29σ3, мН/м47,84±1,32σр, мН/м46,62±1,39λ0, мН∙м-1с-1/27,15±0,32λ1, мН∙м-1с-1/217,11±0,56λр, мН∙м-1с-1/20,15±0,0580Рисунок 3.10. Тензиограмма сыворотки крови быков, полученная путемизмерения параметров ДПН на тензиометрах BPA-1S и PAT-1PЭто свидетельствует о возможности более полного описания процессовадсорбции биологически активных соединений (БАС) из сыворотки крови намежфазную границу.

В практическом плане это важно для выявления параметровДПН (измеряемых при коротких временах на тензиометре BPA-1S), наиболееадекватно коррелирующих с содержанием БАС в сыворотке крови, но не дающихвозможности получить экспериментально значение равновесного поверхностногонатяжения. Полученные параметры ДПН (σр, λр) при длинных временах,полученных на тензиометреPAT-1P, имеют фундаментальное значение,поскольку являются равновесными (рисунок 3.10.).При расчёте корреляционных связей (таблица 3.13.) выявлена средняякорреляция σр с уровнем содержания общего белка, альбуминов, общегобилирубина, магния, щелочной фосфатазы и слабая корреляция с остальнымиизмеренными биохимическими показателями (мочевина, кальций, фосфор, АЛТ,АСТ, холестерол).

Значения угла наклона λр имеют среднюю корреляцию – суровнем общего белка, альбумина, магния и щелочной фосфатазы, слабую – состальными измеренными биохимическими показателями (мочевина, кальций,фосфор, АЛТ, АСТ, холестерол).81Таблица 3.13. Корреляция биохимических показателей сывороткикрови быков с параметрами ДПН (n=10; X±Sx).БиохимическийКорреляция с σр,Корреляция с λр,показательмН/ммН∙м-1с-1/2Общий белок, г/л-0,360-0,420Альбумин, г/л-0,400-0,550Мочевина, ммоль/л0,2000,100Кальций, ммоль/л-0,130-0,030Магний, ммоль/л0,5900,650Фосфор, ммоль/л-0,260-0,180АЛТ, ед/л-0,0900,001АСТ, ед/л-0,160-0,110Щелочная фосфатаза, ед/л0,6600,490Холестерол, ммоль/л0,1300,210Примечание: слабая положительная (отрицательная) корреляционная связь,коэффициенткорреляции(r) от 0,01до0,29;средняяположительная(отрицательная) корреляционная связь, коэффициент корреляции (r) от 0,3 до0,69;сильнаяположительная(отрицательная)корреляционнаясвязь,коэффициент корреляции (r) больше 0,693.2.Исследование биохимического состава и параметров динамическогоповерхностного натяжения молока3.2.1.

Взаимосвязь параметров межфазной тензиометрии, липид-белковыхмикро- и наночастиц с содержанием жира в молокеДля лучшего понимания взаимосвязи параметров ДПН с содержаниемжиров в молоке было исследовано 3 группы животных, по 10 голов в каждой, гдедостоверно различались значения жирности пробы. В данной части работы были82исследованы образцы высокодисперсной фракции молока коров черно-пестройпороды. Данные о жирности и содержании белка в молоке коров изучаемых групппредставлены в таблице 3.14.Таблица 3.14. Средние показатели содержания жира и белка в молокекоров изучаемых групп (n=10; X±Sx).ПоказательЖир, %Белок, %Группа № 1м2.31±0.10***2.94±0.10**Группа № 2м3.43±0.073.37±0.06Группа № 3м4.45±0.10***3.48±0.12ГруппаДостоверное отклонение показателей других групп от второйp<0.01**,p<0.001***С точки зрения биохимии коллоидных систем молоко рассматривается каксложная многокомпонентная полидисперсная система, содержащая частицыразличного состава и размеров, поэтому было выполнено микроскопическоеисследование,определенразмермицеллметодомдинамическогосветорассеивания и подсчет количества жировых шариков с учетом размера вкаждой пробе.Втаблице3.15.представленыданныесветовоймикроскопииораспределении фракций жировых шариков по размерам.

В не зависимости отжирности пробы наблюдается преобладание во всех исследуемых образцахжировых шариков диаметром до 3 мкм с некоторыми вариациями по группам.83Таблица 3.15. Количество и размеры жировых шариков в пробахмолока разной жирности (n=10; X±Sx).Группа проб Группа 1мГруппа 2мГруппа 3мДиаметр частиц(х109 ед.)(х109 ед.)(х109 ед.)0,5-1 мкм4.47±0.07*3.97±0.203.42±0.551-3 мкм1.17±0.391.91±0.282.31±0.203-6 мкм0.13±0.06***0.71±0.090.49±0.156 -10 мкм0.06±0.01***0.42±0.050.50±0.09Достоверное отклонение показателей других групп от второйp<0.05*,p<0.001***Подсчет жировых шариков показал, что максимальное их количество сразмером 0,5-1 мкм, наблюдается в первой группе: 4.47±0.07(х109) ед.

Числожировых шариков данного диаметра при возрастании жирности (группа 2м и 3м)снижается на 11.2 % (p<0.05) и 23.5 % соответственно. В других размерныхдиапазонах установлены иные закономерности. Так при диаметре частиц от 1-3мкм и 6-10 мкм, наоборот, в 1м группе наблюдалось их минимальное количество.При возрастании жирности количество частиц данных диапазонов увеличилось на97,4 % (p<0.05) и в 8,3 раза (p<0.001) соответственно. Для жировых шариковдиаметра 3-6 мкм установлена другая закономерность: при возрастании жирности(1м и 2м группа) их число увеличилось в 5.5 раза (p<0,001), а затем вновьснизилось на 31 %.Данные полученные припроведенииисследования ДПН образцовпредставлены в таблице 3.17. Для всех исследованных групп максимальныезначенияДПНмолокабылиустановленыприминимальныхвременах«существования поверхности» (0 и 1).

При увеличении этого временинаблюдалось плавное снижение значений ДПН: для группы №1м – на 21%84(p<0.001), для группы №2м – на 24.5 % (p<0.001), для группы №3м – на 22 %(p<0.001).Таблица3.17.ЗначенияпараметровДПНмолокасразнымсодержанием жира.ПараметрыДПНГруппаГруппа № 1мГруппа № 2мГруппа № 3мσ0 ,σ1 ,σ2 ,σ3 ,λ0,λ1,мН/ммН/ммН/ммН/ммН∙м-1с-1/2мН∙м-1с1/257.2257.2550.9945.436.735.77±0.49**±0.51***±0.47*±0.47±0.58±0.61*59.3860.7452.8045.856.99±7.38±±0.61±0.68±0.48±0.590.300.4558.4258.5452.3045.596.617.00±0.45±0.36**±0.50±0.55±0.57±0.34Достоверное отклонение показателей других групп от второй p<0.05*,p<0.01**, p<0.001***Наибольшие отличия в показателях ДПН были установлены между первой ивторой группой.

Так при снижении жирности молока все показатели ПН тожеснизились: σ0 – на 3.6% (p<0.01), σ1 – на 5.7% (p<0.001), σ2 – на 3.4% (p<0.05 ), σ3– на 1.0%; углы наклона: λ0 – на 3.7% и λ1 – на 22% (p<0.05). При увеличениижирности (группы 2м и 3м) достоверно снизилось только ДПН при t0.02с (1) –на 3.6% (p<0.01), остальные параметры изменялись незначительно или в пределахошибки определения.Проанализировавполученныерезультатыможносказать,чтоприувеличении жирности молока коров наблюдается увеличение параметров ДПНпри разных временах существования поверхности.

Так достоверное увеличениенаблюдалось при жирности от 2.5 до 4%, а затем было небольшое (в пределахошибки измерений) снижение показателей. Это может указывать на влияние и85других компонентов молока, в частности белка (его количество в данной группе№3м было максимальным), на параметры ДПН.На фундаментальном уровне можно заключить, что жирность молокаоказывает определяющее влияние на параметры ДПН при среднем содержаниижира (в 2м группе), а содержание белка – при низком и среднем содержании жира(группы 1м и 2м). Таким образом, пробы молока с содержанием жира 3.43±0.07%и белка 3.37±0.06% (группа 2м коров) являются наиболее информативными поглавным изученным параметрам.Размер мицелл казеиновых частиц определяли методом динамическогосветорассеивания.

Данные полученные в результате анализа представлены нарисунке 3.11. – для одной из проб (приведен скан текущего измерения частицнепосредственно из интерфейса программы).Рисунок 3.11. Гранулометрический состав казеиновых мицеллмолока отдельной пробы.На рисунке 3.12. отражена преобладающая фракция частиц, в каждой изгрупп.86Рисунок 3.12. Распределение казеиновых мицелл молока в группах сразличной жирностью.Интерпретация данных по наночастицам в молоке, полученным методомдинамического светорассеивания, не является настолько однозначной, как длямикрочастиц.

Тем не менее, можно достоверно констатировать, что среднийдиаметр наночастиц в исследованных пробах группы 1м (где средняя жирность2.31±0.10%) составляет 109.3±13.7 нм. Для групп 2м (с жирностью 3.43±0.07%) и3м (с жирностью 4.45±0.10%) получены величины 157.8±5.1 нм и 158.3±10.4 нм,соответственно. Таким образом, с увеличением жирности молока (на 33% и 48%)диаметр частиц увеличивается на 44% и на 45%, соответственно. Посколькуизменение диаметра наночастиц во второй группе относительно третей составляет0.3%, то можно сказать, что они практически совпадают и указанная «средняяжирность» является оптимальной по физико-химическим параметрам. Конечно,определяющим является содержание белка: средний диаметр наночастиц вгруппах 2м и 3м (3.37% и 3.48% белка) на 44% и 45% больше, чем в группе 1м(2.94% белка).

Полученные данные подчеркивают значение баланса по основнымлипид-белковым фракциям молока. На основании всех полученных результатовбыло выполнено обобщение (с учетом данных литературы) в виде комплекснойсхемы-модели, отражающей вклад основных микро- и наночастиц в стуктуру87молока(рисунок3.13.).На схеме(рисунок3.13.)показаныпроцессыформирования наночастиц (казеиновых) и жировых шариков (ЖШ), а такжевозможности перехода липид-белковых компонентов между этими частицами.Такая обобщенная схема предложена впервые.Рисунок 3.13. Модель формирования нано- и микрочастиц молока.Для интерпретации схемы цифрами обозначены следующие позиции: 1 глобулы различных типов казеинов и другие молекулярные компоненты молока;2 – формирующаяся «субмицелла» казеина, состоящая из казеинов различныхтипов, связанных друг с другом коллоидным фосфатом кальция (деталиувеличеныспомощьюлупы);3–сформированнаямицеллаказеинананоразмеров; 4 - моно-, ди- и триглицериды, входящие в состав оболочкижирового шарика и соответствующие белки; 5 - формирующаяся жироваямицелла; 6 - часть оболочки сформированного жирового шарика микроразмеров.На рисунке 3.14.