Биосинтез составных частей яйца. Химический состав яйца

Яйцо образуется в органах размножения. Вначале растет и созревает яйцеклетка. Затем вокруг нее формируются желток, белок, оболочка и скорлупа.

У взрослых самок функционируют только левый яичник и яйцевод. Внешне яичник напоминает гроздь винограда. В нем размещаются яйцеклетки (у курицы - 900-3600 штук, у уток и гусей - 1000 и больше). Зрелая яйцеклетка имеет собственные оболочки, сосудистую и нервную сети и с помощью специальной ножки соединяется с яичником. У курицы-несушки наблюдается строгий порядок в размерах фолликулов и созревании яйцеклеток: от мелких пузырьков до крупных образований, заполненных желтком.

В процессе развития каждая яйцеклетка окружается кольцом фолликулярного эпителия, служащим посредником между ею и сосудистой сетью яичника. Через капиллярную сеть и межклеточную жидкость в яйцеклетку из крови поступают простые вещества, из которых синтезируются составные части яйца. Часть этих веществ используется яйцеклеткой без изменений. В последней фазе развития между яйцеклеткой и фолликулярным эпителием образуется желточная оболочка, состоящая из двух слоев: наружного и внутреннего. С наступлением созревания оболочка фолликула лопается, наступает овуляция, при которой яйцеклетка, окруженная желтком и желточной оболочкой, проходит в воронку яйцевода.

Из нее яйцеклетка поступает в другие отделы органов размножения. При наличии сперматозоидов в воронке происходит оплодотворение. Во время прохождения яйцеклетки через белковую часть яйцевода формируется белок яйца. Он синтезируется клетками трубчатых желез верхнего участка яйцевода из аминокислот и простетических групп. Вначале формируется градинковый слой, а потом средний плотный, внутренний и наружный жидкие слои белка. Образование градинок завершается в перешейке яйцевода и в матке.

Железы перешейка секретируют вещества, из которых вначале образуется внутренняя подскорлупная оболочка, а затем - наружная. Здесь, в железах, синтезируется некоторое количество овопорфирина, придающего оболочкам светло-розовую окраску. Далее яйцо попадает в матку. Оно обволакивается секретом маточных желез, состоящим из воды, коллагеноподобного протеина, минеральных солей и других веществ. Вначале на подскорлупных оболочках формируется сосочковый слой, затем - губчатый и, наконец, кутикула.

Отложение минеральных солей катализируется ферментными системами. Так, под влиянием карбоангидразы возникает угольная кислота, которая с ионами Ca2+ образует карбонаты кальция. Щелочная фосфатаза осуществляет транспортирование фосфорсодержащих соединений, необходимых для формирования минерального остова скорлупы. В процессе образования скорлупа пропитывается пигментами (в виде крапинок, полос, клякс, пятен). Пигменты имеют гематиновую природу, образуются в печени и секретируются железами матки.

Из матки яйцо поступает во влагалище, клоаку, где из протеогликанов слизи формируется кутикула, и после этого выделяется во внешнюю среду.

В различных участках органов размножения яйцо находится неодинаковое время (из 23-26 ч, необходимых для его образования, 80% времени - в матке).

Скорлупа. Скорлупа яйца курицы в среднем содержит 1,6% воды и 98,4% сухого остатка. Сухой остаток состоит из органических (4,9%) и минеральных (95,1%) веществ. Органические вещества представляют собой белки и липиды. Белок можно отнести к альбуминам. Он содержит остатки цистина, глутаминовой кислоты, аргинина, пролина, лизина и других аминокислот. Кутикула скорлупы имеет небольшое количество протеогликанов слизи. Основой минеральных веществ скорлупы является карбонат кальция-98,43%, в скорлупе есть некоторое количество карбоната магния-0,84% и трикальцийфосфата - 0,73%.

Подскорлуповые оболочки. Содержат 8% воды и 92% сухого остатка. В сухой остаток входит 4% минеральных и 88% органических веществ. Почти 28% органических веществ составляют белки. Наружная оболочка преимущественно состоит из кератина, два слоя внутренней оболочки - из кератина и протеогликанов. Кератин оболочек в 1,5-3 раза богаче серой, чем другие белки яйца.

В скорлупе и оболочках содержится пигмент опор-фирин.

Белок. Белок яйца состоит на 85,7% из воды, 12,7 - белков, 0,3 - липидов, 0,7 - углеводов, 0,6% - минеральных веществ. Белки делятся на простые (овальбумин, овоглобулин) и сложные (гликопротеиды - овомуцин и овомукоид). Различают пять индивидуальных белков: овальбумин, овомукоид, овомуцин, овокональбумин и овоглобулин. В овальбумин входит много остатков глутаминовой и аспарагиновой кислот, лейцина и аланина. Белок содержит ферменты белкового, липидного, углеводного, энергетического и минерального обменов. Лизоцим придает ему бактерицидные свойства. Липиды яичного белка - нейтральный жир, стерины, стериды, фосфатиды и гликолипиды - составляют 1% всех липидов яйца. Углеводы яичного белка находятся в свободном и связанном состояниях. В нем в пересчете на глюкозу содержится 0,41% свободного сахара. В овальбумине содержится 1,7% маннозы, в овомуцине - 14,9% маннозы и галактозы, в овомукоиде - 9,2% маннозы и галактозы, в овоглобулине - 4,0% маннозы, овокональбумин содержит 2,8% маннозы и галактозы. Белок яйца беднее пигментами, чем желток. По химической природе они являются липохромами и лиохромами. В яичном белке есть небелковые азотистые вещества: азот пуриновых и пиримидиновых оснований, аминокислоты, азот аммиака и следы креатинина. В состав белка входят некоторые минеральные вещества: кальций, фосфор, натрий, калий, магний, сера, железо.

Желток. Средний химический состав желтка курицы, %: вода - 48,7; белки - 16,6; липиды - 32,6; углеводы - 1,0; минеральные вещества - 1,1. Светлый и темный желток отличаются по химическому составу. Так, в светлом желтке около 85% воды, 4,6 - белков и 3,8% липидов. Темный желток содержит 45% воды, 15 - белков и 32% липидов. В обоих видах желтка одинаковое количество углеводов.

Белки желтка представлены ововителлином (77,4%) и оволиветином (22,6%). Ововителлин - это фосфопротеид, который содержит около 33% фосфора. Оволиветин богат серой. Идентифицирован еще белок желтка - фосфовитин. Белки желтка с фосфатидами образуют липопротеидные комплексы. В желтке концентрируется около 99% всех липидов яйца: стерины и стериды, жиры, фосфатиды и гликолипиды. В составе жиров преобладают олеиновая, линолевая, линоленовая кислоты. Из насыщенных жирных кислот выделяются пальмитиновая и стеариновая. Фосфатиды яичного желтка представлены оволецитином, овокефалином, овосфингомиелином и овокуарином. Желток куриного яйца содержит около 1,6% холестерина и некоторое количество цереброзидов. Углеводы в желтке представлены глюкозой и полисахаридами, входящими в глюкопротеидные комплексы. В некоторых видах глюколипидов есть остатки галактозы. Желток богат минеральными веществами. При его сжигании образуется около 1% золы, которая состоит из кальция, магния, хлора, калия, натрия, серы, железа и фосфора. В желток входит 0,3-2,5% пигментов: липохромов и лиохромов. Липохромы имеют каротиноидную природу и составляют основную массу желтых, красных и оранжевых пигментов. К лиохромам относится оранжево-желтый пигмент желтка - овофлавин. Желток богат витаминами A, D, E, B1, B2, B3, B6, B12 и др.