Коллаген
Добавлено: 02 июл 2013, 23:29
Коллаген является основным веществом соединительной ткани и обнаруживается в связках, сухожилиях, коже и многих других типах соединительной ткани, выполняющей структурную и механическую функции. Коллаген составляет практически одну треть общего количества белка, в его состав входят нескольких различных белков. Одним из основных компонентов коллагена является аминокислота гидроксипролин, содержащаяся в количестве 12,5%. Суммарная концентрация следующих количеству аминокислот — пролина и глицина — составляет 45—50% всего коллагена. 2010Ф36
Коллаген выдерживает значительное механическое воздействие благодаря поперечным сшивкам, которые образуются под действием ферментов и, в частности, лизилоксидазы.
Поперечные сшивки способствуют огромной прочности волокон коллагена. Другой вид стабилизации коллагена в целом обусловлен наличием водородных и ковалентных связей. Прочность коллагена возрастает по мере взросления животного, а растворимость коллагена при этом уменьшается, поскольку в молекуле коллагена у взрослых особей образуется большее количество поперечных сшивок. Аналитическое определение содержания коллагена в мясных продуктах основано в первую очередь на определении количества гидроксипролина. Полученный результат умножают на коэффициент 8, который был определен из приведенных выше данных о содержании гидроксипролина в коллагене — 8 получается при делении 100 на 12,5.
Составными частями коллагена являются единицы тропоколлагена, который представляет собой правозакрученную тройную спираль, состоящую из трех перекрученных белков. Многочисленные молекулы тропоколлагена располагаются параллельно друг другу, образуя коллаген. Во время этого процесса некоторые аминокислоты удаляются из индивидуальных молекул тропоколлагена, что позволяет спиралям приблизиться друг к другу. Поперечные сшивки, возникающие между
боковыми цепями аминокислот лизина и гистидина, так же как и водородные связи, стабилизируют эти спирали тропоколлагена в молекуле коллагена. Подобные поперечные сшивки нехарактерны для белков и встречаются только в коллагене и эластине.
Тройная спираль тропоколлагена состоит в свою очередь из трех отдельных спиралей, называемых проколлагеном. Каждая отдельная цепочка проколлагена представляет собой левозакрученную спираль. Таким образом, тропоколлаген можно представить себе как спираль, состоящую из скрученных нитей, поскольку известно, что отдельные левозакрученные спирали проколлагена образуют право-закрученную тройную спираль тропоколлагена. Такое двойное скручивание в конечном счете обусловливает огромную прочность коллагена. Каждая третья аминокислота в коллагене — глицин, самая маленькая из всех аминокислот, и ее присутствие помогает стабилизировать тройную спираль. Коллаген нерастворим в воде, а также в растворах соли и/или фосфатов, тогда как проколлаген является водорастворимым веществом.
Тройная спираль набухает при длительной выдержке в кислой среде и «поглощает», или удерживает, воду в процессе набухания.
При воздействии на коллаген высокой температуры в условиях повышенной влажности он превращается в желатин, который после охлаждения образует гель.
Длительная температурная обработка желатина приводит к образованию отдельных нитей проколлагена, которые, в отличие от желатина, не образуют геля при
охлаждении. «Растворимость» коллагена в процессе термической обработки в значительной степени зависит от количества поперечных сшивок в тройной спирали
(водородные и ковалентные связи). Чем старше животное, тем больше поперечных сшивок имеет молекула коллагена, что в свою очередь уменьшает растворимость этого белка. В результате водородные и ковалентные связи, которые вносят основной вклад в стабилизацию молекулы коллагена, приводят к снижению растворимости этого вещества. В сырых высушенных продуктах, таких как вяленый окорок «прошютто», коллаген становится «мягким» под влиянием фермента коллагеназы, которая способна размягчать коллаген в течение длительного периода созревания и вяления подобных продуктов.
Другим компонентом соединительной ткани является эластин, составляющий 4% от содержания коллагена и 0,8% от общего содержания белка в мясе.
Аминокислота гидроксипролин в эластине содержится в количестве 1%. Эластин имеет желтоватый цвет, почти нерастворим в воде и растворе соли, устойчив к действию разбавленных кислот.
Коллаген выдерживает значительное механическое воздействие благодаря поперечным сшивкам, которые образуются под действием ферментов и, в частности, лизилоксидазы.
Поперечные сшивки способствуют огромной прочности волокон коллагена. Другой вид стабилизации коллагена в целом обусловлен наличием водородных и ковалентных связей. Прочность коллагена возрастает по мере взросления животного, а растворимость коллагена при этом уменьшается, поскольку в молекуле коллагена у взрослых особей образуется большее количество поперечных сшивок. Аналитическое определение содержания коллагена в мясных продуктах основано в первую очередь на определении количества гидроксипролина. Полученный результат умножают на коэффициент 8, который был определен из приведенных выше данных о содержании гидроксипролина в коллагене — 8 получается при делении 100 на 12,5.
Составными частями коллагена являются единицы тропоколлагена, который представляет собой правозакрученную тройную спираль, состоящую из трех перекрученных белков. Многочисленные молекулы тропоколлагена располагаются параллельно друг другу, образуя коллаген. Во время этого процесса некоторые аминокислоты удаляются из индивидуальных молекул тропоколлагена, что позволяет спиралям приблизиться друг к другу. Поперечные сшивки, возникающие между
боковыми цепями аминокислот лизина и гистидина, так же как и водородные связи, стабилизируют эти спирали тропоколлагена в молекуле коллагена. Подобные поперечные сшивки нехарактерны для белков и встречаются только в коллагене и эластине.
Тройная спираль тропоколлагена состоит в свою очередь из трех отдельных спиралей, называемых проколлагеном. Каждая отдельная цепочка проколлагена представляет собой левозакрученную спираль. Таким образом, тропоколлаген можно представить себе как спираль, состоящую из скрученных нитей, поскольку известно, что отдельные левозакрученные спирали проколлагена образуют право-закрученную тройную спираль тропоколлагена. Такое двойное скручивание в конечном счете обусловливает огромную прочность коллагена. Каждая третья аминокислота в коллагене — глицин, самая маленькая из всех аминокислот, и ее присутствие помогает стабилизировать тройную спираль. Коллаген нерастворим в воде, а также в растворах соли и/или фосфатов, тогда как проколлаген является водорастворимым веществом.
Тройная спираль набухает при длительной выдержке в кислой среде и «поглощает», или удерживает, воду в процессе набухания.
Длительная температурная обработка желатина приводит к образованию отдельных нитей проколлагена, которые, в отличие от желатина, не образуют геля при
охлаждении. «Растворимость» коллагена в процессе термической обработки в значительной степени зависит от количества поперечных сшивок в тройной спирали
(водородные и ковалентные связи). Чем старше животное, тем больше поперечных сшивок имеет молекула коллагена, что в свою очередь уменьшает растворимость этого белка. В результате водородные и ковалентные связи, которые вносят основной вклад в стабилизацию молекулы коллагена, приводят к снижению растворимости этого вещества. В сырых высушенных продуктах, таких как вяленый окорок «прошютто», коллаген становится «мягким» под влиянием фермента коллагеназы, которая способна размягчать коллаген в течение длительного периода созревания и вяления подобных продуктов.
Другим компонентом соединительной ткани является эластин, составляющий 4% от содержания коллагена и 0,8% от общего содержания белка в мясе.
Аминокислота гидроксипролин в эластине содержится в количестве 1%. Эластин имеет желтоватый цвет, почти нерастворим в воде и растворе соли, устойчив к действию разбавленных кислот.