Строение гемоглобина. Гемоглобин является сложным белком, состоящим из белковой части глобина и просте-тической — гема. Молекулярная масса 68 000.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 20Следующая ⇒

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц. Каждой субъединице гемоглобина соответствует индивидуальная полипептидная цепь, соединенная с гемом. На четыре субъединицы молекулы гемоглобина приходится две а- и две р-цепи: а-цепь содержит 141 аминокислотный остаток, а р-цепь—146 аминокислотных остатков. Всего в глобине содержится 574 аминокислотные

единицы. Спиральные отрезки цепей в гемоглобине составляют около 75% всей белковой молекулы, они соединены неспиральными участками различной длины. Дальнейшее усложнение молекулярной структуры возникает вследствие изгибов и свертывания спиралей в пространстве, в результате чего образуется причудливая форма третичной структуры каждой из полипептидных цепей (субъединиц). Взаимная плотная упаковка четырех субъединиц в пространстве образует четвертичную структуру молекулы гемоглобина. Отдельные субъединицы гемоглобина удерживаются вместе за счет электростатического взаимодействия, а также за счет образования некоторого числа водородных связей. Специфические свойства гемоглобина определяются его четвертичной структурой.

Гем является комплексным соединением протопорфи-рина IX и железа:

сн₂

сн сн₃

, А, сн Л^ сн₃-Т г Т > Чн=сн„

СН Fe²⁺ CH

Железо в геме находится в центральном ядре и связано с азотами пирроловых колец двумя главными и двумя добавочными валентностями. Биосинтез гема осуществляется за счет ацетата и глицина. В опытах с ядерными эритроцитами было найдено, что четыре азота пирроловых колец происходят из аминогрупп глицина. Из 34 атомов углерода в молекуле гема восемь атомов происходят из а-углеродов глицина, а остальные 26 — из углерода ацетата.

Гемоглобин выполняет роль дыхательного белка — переносчика кислорода. Концентрация его в крови раз-

ных животных неодинакова вследствие значительных различий в количестве эритроцитов и их величины.

От легких к тканям кислород переносится в основном в форме оксигемоглобина и только 0, 5% его растворено в плазме. Кислородная емкость крови животных зависит от содержания в ней эритроцитов и гемоглобина и характеризуется следующими данными (в объемных %).

Корова.	.. 10, 1—11.8
Овца..	.. 16, 8
Лошадь.	.. 16, 7
Кролик	.. 15, 3—19, 4
Петух	.. 9, 1—15, 7

Образование оксигемоглобина называется оксигена-цией. Каждый из четырех атомов железа в молекуле гемоглобина способен соединяться с одной молекулой (т. е. двумя атомами) кислорода, однако железо при этом не окисляется. Реакция эта обратима: кислород поглощается, когда он находится в избытке (например, в легких) и освобождается там, где его меньше (в тканях). Молекула гемоглобина при оксигенации претерпевает конформационные изменения. Глобин обеспечивает физиологически наиболее выгодное взаимодействие атомов железа гема -с кислородом, благодаря чему молекула гемоглобина способна либо соединяться сразу с четырьмя молекулами кислорода, либо отщеплять их также все сразу; тем самым обеспечивается эффективное снабжение организма кислородом.

В переносе углекислоты от тканей к легким участвуют и эритроциты, и плазма крови. Часть углекислоты, образующейся в тканях при окислительных процессах, растворяется в плазме крови. Кроме того, частично она связывается белками плазмы, большая же часть диффундирует в эритроциты, где взаимодействует с основаниями, образуя бикарбонаты.

В легочных капиллярах бикарбонаты разлагаются с выделением свободной Н₂С0₃, которая благодаря наличию карбоангидразы быстро диссоциирует на СОг и НгО.

Наряду с указанным, при переносе углекислоты от тканей к легким 15—20% ее может связываться глобином через свободные аминогруппы посредством карбами-новой связи с образованием карбгемоглобина

R—NHH + НО—С—ОН 5± R—NH—C-OH + H₂0

Эти соединения нестойки и быстро диссоциируют
легочных капиллярах, выделяя СОг. *

Специфичность гемоглобинов. Видовые различия _гмоглобинов, столь сходных по общей структуре и по се₀' ей функции, обусловлены различным сочетанием амиц₀^чкислот в молекуле глобина. Среднее число различий ^ ^чвсех полипептидных цепях гемоглобина лошади, свинь^ быка и кролика по сравнению с гемоглобином человек ' составляет около 22.

Получены многочисленные доказательства существо, вания различных гемоглобинов у одного и того же вид_аУ человека и животных прежде всего различают нор.' мальный гемоглобин, получивший название гемоглобин^ А (НЬА) и эмбриональный гемоглобин (HbF), которые заменяется на НЬА вскоре после утробной жизни. В фи-зиологических условиях сродство к кислороду у эмбрио-нального гемоглобина выше, чем у взрослого. Между этими формами гемоглобина имеются различия по аминокислотному составу и они проявляют неодинаковую абсорбцию в ультрафиолетовом свете.

Кроме нормального и эмбрионального гемоглобинов, у человека и животных обнаружены аномальные формы гемоглобинов. Так, у человека открыто свыше 30 аномальных форм, получивших соответственно название гемоглобинов S, С, D, Е и др. HbS благодаря своей плохой растворимости легко выпадает в осадок, который обратимо изменяет двояковогнутую дисковидную форму эритроцита на заостренную, серповидную. Отсюда такой гемоглобин получил название серповидного. HbS обладает меньшим сродством к кислороду, что и обусловливает вызываемую им особую форму анемии. Серповиднокле-точная анемия — это наследственное заболевание, причиной которого является мутация в одном из генов, участвующих в биосинтезе гемоглобина. Эта мутация выражается в замене глютаминовой кислоты в положении 6 на валин в каждой из (3-цепей. Различия в первичной структуре выявлены и для других аномальных гемоглобинов. Большинство из них обладает пониженным сродством к кислороду по сравнению с нормальным гемоглобином.

Соединение гемоглобина с газами. Гемоглобин способен легко соединяться не только с кислородом, но и с другими газами, не изменяя при этом валентности железа.

Оксигемоглобин НЬ0₂ образуется в результате присоединения кислорода к гемоглобину. При этом меняются не только свойства простетической группы, но и физические и химические свойства глобина.

Карбоксигемоглобин (НЬСО)—более прочное (примерно в 200 раз) соединение, чем оксигемоглобин. Гемоглобин имеет большое сродство к СО. Если в воздухе находится 1% СО, то 95% гемоглобина переходит в карбоксигемоглобин. Окись углерода легко вытесняет из оксигемоглобина кислород, поэтому при вдыхании СО большая часть гемоглобина крови переходит в НЬСО, в результате чего нарушается процесс переноса кислорода от легких к тканям. В карбоксигемоглобине, как и в гемоглобине и оксигемоглобине, железо двухвалентное. Если в воздухе нет СО, карбоксигемоглобин разлагается с образованием гемоглобина. Поэтому вдыхание свежего чистого воздуха приводит к нормализации транспорта кислорода.

Метгемоглобин (НЬОН) образуется при воздействии окислителей на гемоглобин. В его состав входит трехвалентное железо. Метгемоглобин может образоваться в животном организме при продолжительном вдыхании окислов азота, паров нитробензола, анилина и других окислителей. Он не способен соединяться с кислородом, поэтому при образовании метгемоглобина нарушается нормальное питание тканей. В животном организме метгемоглобин медленно восстанавливается в гемоглобин. Отмечено, что аскорбиновая кислота ускоряет этот процесс.

Спектральные свойства гемоглобина и его производных. Окраска гемоглобина и его производных различная: гемоглобин красного цвета, оксигемоглобин ярко-красный, метгемоглобин темно-красный, а карбоксигемоглобин — розового цвета. Каждое из этих соединений характеризуется присущей ему абсорбцией (поглощением) света (рис. 20). Поэтому если на пути луча между источником света и призмой спектроскопа помещен раствор какого-нибудь из этих соединений, то в результате избирательной абсорбции лучей определенной длины волны

на спектре получатся неосвещенные, темные полосы. ^ кой спектр носит название спектра поглощения.

Раствор оксигемоглобина обладает резкой абсорб^¹') ей в видимой части спектра, обнаруживая две иолО^сК поглощения, расположенные между фраунгоферовь^л линиями D и Е. Середина полосы поглощения, лежаи! ⁶, ближе к линии D, соответствует длине волны 576 нМ * называется полосой а. Вторая полоса, более широкая # менее резкими краями, находится ближе к линии Е, ^ середина соответствует длине волны 540 нм. Эта поло^с^ называется полосой р\

Между ними при длине волны 560 им находится М^{, г}нимум поглощения.

При добавлении к оксигемоглобину восстанавливав' щих веществ спектр его изменяется и вместо двух поЛ°^споглощения появляется одна более широкая полоса. С^е' редина ее соответствует длине волны 555 нм. Это спектр гемоглобина.

Спектр метгемоглобина представляет собой три пол⁰' сы поглощения: две из них находятся между линиями D и Е, а одна, наиболее резкая, соответствующая длиИ^еволны 630 нм, — между линиями С и D.

Спектр карбоксигемоглобина — две полосы поглощения при длине волны 572 и 537 нм между линиями D ^йЕ —■ очень сходен со спектром поглощения оксигемоглобина. Чтобы различить их, к растворам этих веществ добавляют раствор восстановителя. При этом в отличие от оксигемоглобина на спектре карбоксигемоглобина не наблюдается никаких изменений, так как он не переходит в гемоглобин.

Сульфгемоглобины, гемохромогены и другие соединения, образующиеся в результате превращений гемоглобина, характеризуются различной окраской и специфическими спектрами поглощения.

По спектрометрическим данным, гемоглобин разных животных не различается. Если и существует очень незначительная разница в расположении полос поглощения, то она отчетливо не улавливается.

Спектрометрический анализ гемоглобина и его производных имеет важное практическое значение, так как позволяет быстро устанавливать превращения гемпро-теина.

Физико-химические свойства гемоглобина и гема. Различные виды гемоглобинов отличаются по растворимости. Растворимость их убывает в следующей последовательности: гемоглобин человека, затем быка, свиньи, лошади.

Способность к кристаллизации проявляется в обратном порядке.

Различаются гемоглобины и устойчивостью к щелочной денатурации. Гемоглобин кролика в 30 раз, а гемоглобин быка, свиньи и овцы в 1000 раз более устойчив к денатурации, чем гемоглобин человека.

Гем* является нестойким соединением. Отщепляясь от глобина, он легко окисляется с образованием геми-на — комплекса порфирина с трехвалентным железом (феррипротопорфирин). При обработке растворов гемоглобина разведенными минеральными кислотами или щелочами выделяется окисленная форма гема — гематин (гидроокись феррипротопорфирина)

\ / Fe³⁺—ОН

/ \

N N

При воздействии на растворы гемоглобина концентрированной уксусной кислоты в присутствии NaCl гем окисляется и выделяется в виде хлоргемина

\ /

Fe3+—C1

Обработка растворов гемоглобина концентрированной серной кислотой приводит к образованию гематопорфи-рина — соединения тетрапирроловой структуры.

При денатурации глобина, даже частичной, увеличивается чувствительность гема к окислению.

¹ Для удобства структуру гема и его производных обозначаем условными формулами, в которых четыре атома азота представляют собой соответствующие кольца порфирина.

При восстановлении гематина, например сернисты^ аммонием в присутствии денатурированного глобина, образуется гемохромоген — соединение денатурированного глобина с гемом

Гемоглобин(Н^г*) Раздеденная кислота ила щелочь

(Гем + натибный белок) Назревание при доступе

Гематин (Fe³*) ВосстанаВление

^Денатурированный глобин ~~---^_^ /

S присутствии денату^—'

рираванного глобина ^, „,.,

Гемохромоген (ге^г*)

В результате нагревания оксигемоглобина отщепляется гематин, образующий с органическими основаниями бурные парагематины.

Нативный глобин можно получить при осторожном прибавлении к раствору гемоглобина соляной или щавелевой кислоты. Отщепляющийся при этом гемин извлекают диэтиловым эфиром, а глобин осаждается в избытке ацетона или осаждением NaCl. Глобин сравнительно легко подвергается денатурации и диссоциации на составляющие полипептидные цепи.

ЛЕЙКОЦИТЫ И ТРОМБОЦИТЫ

Химический состав лейкоцитов убойных животных изучен еще недостаточно. Из белков в лейкоцитах обнаружены параглобулины, нуклеопротеиды, цитоглобин и др. В лейкоцитах содержится значительное количество про-теолитических и липолитических ферментов, а из углеводов —• гликоген и некоторое количество сахара.

Лейкоциты как самостоятельная фракция при промышленной переработке крови пока не используются, но входят в состав препаратов, изготовляемых из форменных элементов.

Тромбоциты представляют собой весьма лабильные образования, которые при изъятии крови быстро разрушаются.

Разрушение тромбоцитов является начальным моментом свертывания крови, так как они содержат агенты, участвующие в этом процессе.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ИЗЪЯТОЙ КРОВИ

СВЕРТЫВАНИЕ

Процесс свертывания

После изъятия из кровеносных сосудов кровь через несколько минут свертывается. При этом образуется сгусток из сетки нитей фибрина, заполненной форменными элементами и сывороткой. Через определенный промежуток времени начинается ретракция сгустка: нити фибрина укорачиваются, сгусток уменьшается в объеме, из него выжимается сыворотка.

Способность крови свертываться при травме кровеносных сосудов является одним из наиболее важных защитных приспособлений животного организма. При жизни животного в большом круге кровообращения кровь не свертывается благодаря наличию в ней физиологических антикоагулянтов. Кроме того, для предотвращения тотальной закупорки кровеносных сосудов тромбами имеется биохимический механизм их разрушения — фибрино-лиз при воздействии активного фермента — плазмина.

Скорость свертывания крови различных животных неодинакова: кровь крупного рогатого скота свертывается через 6, 5—10 мин, свиней — через 3, 5 — 5 мин, овец — через 4—8 мин, лошадей — через 11, 5—15 мин, а скорость свертывания крови домашних птиц менее 1 мин Различная скорость свертывания крови обусловливается разной концентрацией естественных антикоагулянтов в плазме крови животных. Немаловажную роль играют и видовые различия в концентрации фибриногена.

Образование фибриновой основы сгустка — заключительный этап свертывания крови, которому предшествует ряд превращений, связанных с взаимодействием многих компонентов крови ферментативной и неферментативной природы. Реакции, протекающие при свертывании крови, находятся в тесной взаимосвязи, причем для осуществления каждой последующей реакции необходимо, чтобы произошли все предыдущие.

Все вещества, участвующие в процессе свертывания крови, кроме кальция (фактор IV), являются белками.

4 — карбоиксигемо? гемохромогеи (щелочной).

Их обычно обозначают римскими цифрами (I — XIII). Процесс свертывания крови состоит из профазы — образования полного тромбопластина (тромбокиназы) и двух основных фаз — образования тромбина из протромбина и превращения фибриногена в фибрин.

Для быстрого образования из неактивного тромбопластина тромбоцитов активной тромбокиназы (или полного тромбопластина) необходимы ионы кальция, антигемо-фильный глобулин А (VIII) и еще четыре фактора (IX — XII)—различные белковые вещества, находящиеся в плазме крови

Тромбопластин тромбоцитов (III) -f Са²⁺ (IV) -> Полный тромбо-

* t t f t \

VIII, IX, X, XI, XII

пластин (тромбокиназа)

Превращение протромбина в тромбин осуществляется следующим образом:

Активная тромбокиназа, Са²⁺, акцелерин, конвертин

Протромбин —-^----------- 1--------- —----- — —► Тромбин

II Тромбопластин тканей

Тканевый тромбопластин — это вещество липопроте-идной природы, освобождающееся при повреждении тканей. Акцелерин (VI) образуется из своего предшественника проакцелерина (V), а конвертин из проконверти-на (VII), находящихся в плазме крови.

Образовавшийся активный тромбин воздействует на фибриноген (I), превращая его в фибрин-мономер. В ходе превращения от молекулы фибриногена отщепляется четыре пептида — два пептида типа А и два пептида " -и-па В. Строение фибринопептидов А, отщепляемых тромбином от различных фибриногенов:

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Бык Глю-Асп-Гли-Сер-Асп-Про-Про-Сер-Гли-Асп-Фен-Лей-Тре-

6 5 4 3 2 1 Глю-Гли-Гли-Гли-Вал-Арг-

19 18 17 16 15 14 13 12 И 10 9 8 7

Овца Ала-Асп-Асп-Сер-Асп-Про-Вал-Гли-Гли-Глю-Фен-Лей-Ала-

6 5 4 3 2 1 Глю-Гли-Гли (-Гли, Вал)-Apr-

1'ис. 20. CucKipu iKii лощения: спектр; .? —оксигсмоглоГжн; 3- юмоиюбии

— метгемоглобин (нейтральный); 6 -

17 Свинья Ала-Глю-Вал-Гли-Асп-Лиз-Гли-Глю-Фен-Лей-Acn-

Глю(-Гли, Гли, Гли, Вал)-Apr-

Кролик Вал-Асп-Про-Гли-Глю-Тре-Сер-Фен-Лей (-Тре, Глю, Гли, Гли)-Асп-Ала-Арг-

Человек Ала-Асп-Сер-Гли-Глю-Гли-Асп-Фен-Лей-Ала-Глю-

Гли-Гли-Гли-Вал-Арг-

Ниже приведена структура цепей фибриногена человека и фибрин-мономера, образующегося при воздействии тромбина,

Пептиды, Связи,

отщепляемые расщепляемые

ТРОМБИНОМ ТРОМБИНОМ

14 остатков

г—*-Ппи -

Цепи, остающиеся в молекуле фиврина

Две А-цепи^

14 остатков

- Apr—*-Гли

(Пир-Глу-

12 остатков

Гли-

Две В-цепи •

12 остатков
^Пир-Глу—------ ■ ------- Дрг-

Тир-

Две С-цепи

Тир-

ФИБРИН

Фибриноген

Молекулы фибрин-мономеров при достижении определенной критической концентрации в присутствии ионов кальция начинают соединяться между собой по типу «конец с концом» и «бок о бок» с образованием трехмерной белковой сети, а затем и сгустка. Агрегация проис-

5-454

ходит за счет неполярных и водородных связей, взаимо. действия ионных групп. Важная роль принадлежит обра, зованию поперечных, так называемых «изопептидных» связей

Н О

Н О I Н II, N_XI/C^

IN' н

I Н II x_c/N_xI^C_x

II I

о сн₂

I ²СН, I сн₂ I ² СН,

г I

СИ,

Остаток лизина

I сн,

Трансглутаминаза +Са²⁺ **

I сн₂

NH,

Изолептидная! \ —Н связь | с=о

^NH,

H, N_V

Остаток г-лутамина)

сн₂ I сн₂ и I N

сн,

н I

С Но

I Н ц И О Нерастворимый фиврин

I H ||

н о

Растворимый фиерим

Превращение неактивной трансглутаминазы (фак
тор XIII) в активный фермент — трансглутаминазу

происходит под действием тромбина.

Основные свойства компонентов свертывания

Фибриноген. Содержание этого белка в крови разных животных неодинаково (см. табл. 7). Фибриногены быка овцы, свиньи и лошади характеризуются слабой видовой специфичностью, но резко отличаются иммунологически от фибриногена птиц. Образование специфического фиб-ринового сгустка свойственно только нативному фибриногену. Денатурация лишает фибриноген этой способности.

Фибрин. Первые стадии полимеризации фибрин-м₀, номеров обратимы; после образования гептамеров иди октамеров процесс становится необратимым. Фибрин, об-

разованный в присутствии активной трансглутаминазы и ионов кальция, более устойчив к действию плазмина, чем растворимый фибрин.

Протромбин. Предшественник тромбина. Биосинтез его осуществляется с участием витамина К в печени, откуда он и поступает в кровь. Протромбин, являясь глюкопротеидом, при фракционировании выделяется с фракцией глобулинов плазмы. Основная часть его обнаруживается во фракции а2-глобулинов. Содержание протромбина в крови различных животных неодинаково. Протромбин может связываться некоторыми адсорбентами. Это используется для его выделения и количественного определения.

Тромбин. В циркулирующей крови здоровых животных тромбин не обнаружен. Появляется он при свертывании крови. Температурный оптимум действия тромбина 35—40°С. С понижением температуры активность его снижается, а при 0°С вовсе не проявляется, хотя фермент не разрушается.

Тромбопластин (тромбокиназа). Выделяется при разрушении тромбоцитов. Образование активного тромбо-пластина значительно ускоряется в присутствии тромбина.

Тромбопластин представляет собой лабильный, очень сложный липопротеидный комплекс, состоящий из белка, рибонуклеиновой кислоты и ацетальфосфатидов. Тромбопластин легко расщепляется, теряя активность при удалении фосфатида.

Антигемофильный глобулин. Обнаружен во фракции Рг-глобулинов. В процессе свертывания крови он почти полностью используется и поэтому в сыворотке не обнаруживается. Антигемофильный глобулин очень лабилен, его можно получить из стабилизированной плазмы. Препараты хранят при отрицательных температурах.

Проконвертин и конзертин. Активный конвертин образуется при взаимодействии своего предшественника про-конвертина с тромбопластином с участием ионов кальция. Проконвертин синтезируется в печени при участии витамина К- В сыворотке крови крупного рогатого скота и других животных проконвертин содержится в относительно больших количествах, поэтому она является хорошим источником для его выделения. Выделенный проконвертин стабилен при хранении.

Проакцелерин и акцелерин. В циркулирующей крови и стабилизированной плазме содержится проакцелерин, который в процессе свертывания крови активируется тромбином, превращаясь в активный акцелерин. Этот компонент свертывания ускоряет образование активного тромбина из протромбина. Проакцелерин синтезируется в печени. Концентрация его в плазме крови разных животных неодинакова. Акцелерин обладает свойствами глобулина. В крови крупного рогатого скота проакцеле-рина содержится 0, 05%, что составляет 0, 7% всех белков плазмы.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗЪЯТОЙ КРОВИ

Для предотвращения или замедления свертывания кровь стабилизируют, для чего исключают или нарушают активацию одного из компонентов системы свертывания крови. Роль ингибиторов выполняют вещества различной химической природы, получившие название стабилизаторов, или антикоагулянтов.

Физиологические антикоагулянты. Основными физиологическими антикоагулянтами, предотвращающими прижизненное свертывание крови, являются гепарин, антитромбин, антитромбопластин и др. Эти естественные антикоагулянты замедляют также свертывание изъятой крови.

Гепарин резко снижает активность тромбина, образуя с ним неактивный обратимый комплекс, и тормозит активацию протромбина, соединяясь с тромбопластином также в неактивный комплекс.

По химической природе гепарин является мукополиса-харидом, в состав которого входят глюкозамин, глюкуро-новая кислота и эфирносвязанная серная кислота. Относительно много гепарина в печени, легких, мышцах, в меньшем количестве он содержится в селезенке, сердце, почках, кишечнике и других органах и тканях.

Препараты гепарина широко используются в качестве естественного стабилизатора крови при ее переливании. Активность их обозначают титром, т. е. количеством миллилитров крови, которое стабилизируется 1 г гепарина в течение 24 ч при комнатной температуре. Кроме того, препараты гепарина являются лечебным средством, ускоряющим процесс фибринолиза.

А н т и т р о м б и н — вещество белковой природы, инактивирующее тромбин. Антитромбинрвое действие плазмы и сыворотки крови связано с альбуминовой фракцией. Антитромбин осаждается сернокислым аммонием при 65% насыщения. Антитромбиновая активность плазмы сохраняется без изменений при температуре 4°С в течение двух недель.

А нт и т р о м б од л а с т и н инактивирует тромбопла-стин в присутствии ионов кальция. По химической природе антитромбопластин является белком фракции глобулинов плазмы, осаждается 40—50%-ным раствором сернокислого аммония, растворим в воде, термолабилен.

Нефизиологические стабилизаторы. При промышленной переработке крови в качестве ее стабилизаторов широко применяют оксалаты (щавелевокислый калий), цитраты (лимоннокислый натрий), одно- и двухзамещен-ные фосфаты, пирофосфаты, сульфаты и другие стабилизаторы, действие которых сводится к связыванию ионов кальция и тем самым к выключению их из системы свертывания крови. Для предотвращения свертывания крови достаточно удалить половину ионов кальция. На этом основана стабилизация крови с помощью ионообменной адсорбции (кальций крови заменяется натрием ионообменной смолы).

При удалении ионов кальция из системы свертывания затормаживается образование тромбина. Это подтверждается тем, что введение готового тромбина в кровь, освобожденную от кальция, приводит к свертыванию крови.

Другую группу стабилизаторов составляют катионы магния и бериллия, резко угнетающие активность тром-бопластина.

При использовании крови на пищевые цели в качестве стабилизатора применяют хлористый натрий, который угнетает тромбин и тормозит превращение фибрин-мономеров в фибрин-полимеры. Однако стабилизирующий эффект его для крови разных животных оказывается неодинаковым. Так, кровь крупного рогатого скота при добавлении хлористого натрия не свертывается в течение 24 ч, а свиная коагулирует через 10 ч.

Многочисленные синтетические полимерные эфиры сложных углеводов (крахмала, целлюлозы, декстринов и других соединений), получившие название синантринов.

характеризуются сходным с гепарином протййосЁерты-вающим действием. Однако ввиду токсичности они не находят широкого применения.

ДЕФИБРИНИРОВАНИЕ

В ряде случаев при промышленном использовании кровь животных дефибринируют. При дефибринировании изъятой крови путем взбивания фибрин выделяется в виде нитей, которые удаляют. С помощью другого способа дефибринирования собранную кровь обрабатывают в специальных аппаратах — дефибринаторах — с целью разрушения образовавшихся сгустков крови. При этом фиб-риновые нити разрываются, а заключенная в сгустке кровь освобождается.

При сепарировании стабилизированной цельной крови получают плазму и форменные элементы, а при сепарировании дефибринированной крови — сыворотку и форменные элементы.

Сыворотка по химическому составу близка к плазме крови и приближенно ее можно рассматривать как плазму, лишенную фибриногена. В процессах изъятия фибриногена из плазмы и при отделении форменных элементов разрушаются тромбоциты и их тромбопластические агенты переносятся в сыворотку крови, что приводит к переходу тромбогена в тромбин.

ГЕМОЛИЗ

В процессе хранения и переработки крови при определенных условиях гемоглобин может переходить из эритроцитов в плазму и, растворяясь в ней, окрашивать ее в более или менее интенсивный красный цвет. Такое явление называется гемолизом.

Различают гемоглобинолиз — переход в плазму только лабильно связанного гемоглобина — и строма-т о л и з — переход в плазму значительной части прочно связанного гемоглобина. Гемоглобинолиз вызывается увеличением проницаемости поверхностного слоя эритроцитов при понижении осмотического давления плазмы, воздействии поверхностно-активных веществ, а также под влиянием других причин. Строматолиз наступает при полном разрушении поверхностного слоя эритроцитов,

разрыве липидной связи между стромой и гемоглобином. Причиной такого явления могут быть различные факторы, в частности воздействие органических растворителей, поверхностно-активных веществ, химических агентов, механическое воздействие и т. п.

Наиболее часто при переработке крови гемолиз происходит в результате ее разбавления. Устойчивость эритроцитов разных животных к понижению осмотического давления окружающей среды неодинакова. Наиболее устойчивы эритроциты кроликов, менее устойчивы эритроциты лошадей, крупного рогатого скота и еще менее устойчивы эритроциты свиней. Гемолиз может быть вызван различными солями, в том числе и солями железа. Поэтому во избежание гемолиза следует поддерживать чистоту используемого оборудования.

АВТОЛИТИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Изъятая кровь животных подвержена различным изменениям. При хранении крови большая часть изменений вызывается ферментами( автолитические изменения), а некоторые связаны с естественной неустойчивостью компонентов крови. Если кровь хранить при низкой положительной температуре, то эти превращения можно свести до минимума. При 0°С в случае длительного хранения осаждается значительное количество фибриногена и нерастворимого на холоду глобулина, поэтому более приемлемой для хранения крови является температура несколько выше 0°С.

При хранении в эритроцитах крови происходят глико-литические превращения, приводящие к накоплению молочной кислоты. Кроме того, в результате распада органических фосфорных соединений в плазме увеличивается содержание неорганических фосфатов. Результатом этих превращений является понижение рН крови с 7, 3—7, 4 до 6, 8—7, 0.

Понижение кислотности приводит к активации про-теиназ лизосом лейкоцитов и выходу их из ограничивающих структур. Активируются и протеиназы эритроцитов. Важными автолитическими изменениями являются и фибринолитические превращения в результате активации плазмина.

Протеолитическая активность протеаз тормозится содержащимися в крови антипротеазами. В изъятой крови образованию активного плазмина способствует разрушение его ингибиторов (антипротеаз). При изъятии крови в плазму переходят тканевые активаторы, способствующие активации плазмина. Кроме того, образование плазмина из плазминогена ускоряется автокаталитически. При автолизе крови тромбин способен катализировать превращение плазминогена в плазмин.

К числу факторов, ускоряющих образование активного плазмина, относится также действие ряда ферментов бактериального происхождения, активирующих плазменный проактиватор и превращающих его в активатор (скорость таких превращений повышается с повышением температуры), а также некоторые химические вещества (хлороформ, цианистый и роданистый калий, эфир, тимол, мочевина, салициловокислыи натрий и другие солюбилизирующие вещества), которые разрушают ингибиторы плазмина.

Совместное воздействие всех протеиназ вызывает специфический распад фибриногена и фибрина, а также распад других белков крови. В результате этого в плазме нарастает количество белковых фрагментов; количество остаточного азота при этом увеличивается незначительно, что объясняется специфичностью протеиназ крови.

При хранении крови заметно изменяются липопротеи-ды плазмы. Хранение сыворотки при 4°С в течение 3 суток в условиях, близких к стерильным, вызывает нарушение устойчивости связи между липидом и белком, в результате чего возрастает скорость экстрагирования липидов эфиром. Наряду с этим происходит окисление липидов, прежде всего каротиноидов, а затем зфиров ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав несвязанных липидов и липопротеидов.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИКРОБОВ

Изъятая кровь, будучи хорошей питательной средой для микрофлоры, может быстро подвергаться микробной порче.

Превращения под действием ферментов микробов, опережая собственно автолитические процессы, сводятся

большей частью к гНилостному разложению белков крови, при этом выделяются дурно пахнущие вещества: скатол, индол, фенол, меркаптаны и другие вещества распада.

В результате накопления продуктов распада часто происходит гемолиз. Освобождающийся гемоглобин окисляется и переходит в метгемоглобин и другие производные. При воздействий бактерий на продукты распада белков, содержащих серу, образуется сероводород. В присутствии сероводорода и кислорода гемоглобин и оксигемоглобин превращаются в зеленые пигменты — сульфгемоглобин, холеглобин и др. Образовавшиеся пигменты придают испортившейся крови черный оттенок.

Под воздействием ферментов микроорганизмов в крови независимо от превращений гемоглобина протекают процессы окисления ненасыщенных липидов. Однако эти процессы могут вызвать реакции взаимного окисления, ускоряющие как прогоркание липидов, так и окисление гемоглобина.

Легкость бактериального загрязнения крови и чрезвычайно быстрый рост бактерий даже при минимальном загрязнении могут приводить к образованию в крови значительного количества пирогенных веществ. Поэтому во избежание порчи кровь, предназначенную для пищевых целей и особенно для лечебно-питательных препаратов, необходимо перерабатывать очень быстро. Если же сразу после изъятия кровь не перерабатывают, то ее обрабатывают нетоксичными консервантами: поваренной солью или фибризолом (смесь 30% ортофосфата, 30% пирофос-фата натрия и 40% хлористого натрия). Эти консерванты одновременно являются и стабилизаторами крови. Кровь, предназначенную для технических целей, консервируют крезолом, фенолом или другими сильными антисептик ками.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРОВИ ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ КРОВИ

По биологической ценности среди белковых продуктов питания одно из первых мест принадлежит белкам крови, которые в большей мере, чем другие белки, обладают способностью восстанавливать белки плазмы и гемогло-

бина. Содержание белков в цельной крови крупного рогатого скота составляет 17, 41%, баранов 16, 59%, свиней 22, 25%.

Цельная кровь убойных животных является сырьем для производства многих колбасных изделий, зельцев, консервов и других продуктов питания. Сыворотка крови также используется как полноценное белковое сырье. В качестве источника белков используют сухие продукты сыворотки крови, получившие название светлого альбумина.

По аминокислотному составу не все белки крови равноценны (табл. 12).

Аминокислоты

Валин.., Гистидин.. Лейцин.. Изолейцин Лизин... Метионин.. Треонин.. Триптофан Фенилаланин Аргинин..

ТАБЛИЦА 12

Содержание незаменимых ами-
нокислот, % к общему коли-
честву их в белках крови
альбу- глобу-	фибри-	гемо-
ыины	ЛИНЫ	ноген	глобин
2, 5	5, 5	3, 9	9, 1
3, 8	3, 5	2, 3	2, 9
13, 7	}l8, 7	14, 3	16, 6
2, 9

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒