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

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 _г моглобинов, столь сходных по общей структуре и по се₀' ей функции, обусловлены различным сочетанием амиц₀^ч кислот в молекуле глобина. Среднее число различий ^ ^ч всех 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_а У 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 гемоглобинас 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°^с поглощения 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^е волны 630 нм, — между линиями С и D.

Спектр карбоксигемоглобина — две полосы поглоще­ния при длине волны 572 и 537 нм между линиями D ^й Е —■ 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)

NN

\ / Fe³⁺—ОН

/ \

N N

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

NN

\ /

Fe3+—C1

/\

NN

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-

ДвеС-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 ,NXI/C^

IN' н

I Н II x_c/N_xI^C_x

II I

н

о сн₂

I 2 СН, I сн2 I 2 СН,

г I

СИ,

Остаток лизина

Iсн,

Трансглутаминаза +Са2+ **

I сн₂

I

NH,

Изолептидная!\ —Н связь | с=о

^NH,

H,NV

^

О

Остаток г-лутамина)

Т

сн2 I сн2 и I N

сн,

н I

I

О

о

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-

Ш

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.

 

5*

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

Ш

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