Кровь является жидкой тканью организма. Она составляет в среднем от живой массы: у крупного рогатого скота — 7,5— 8,3%, у свиней — 4,5—6,0, у баранов и коз — 6,5—7,5, у птиц — 8, у кроликов — 6%. Кровь, получаемая при убое сельскохозяйственных животных, является ценным сырьем для производства пищевой, лечебной, кормовой и технической продукции. Так, широкий диапазон ее использования определяется прежде всего количеством и качеством входящих в ее состав белков.
Морфологический состав крови. Кровь состоит из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов, к числу которых относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Плазма крови имеет соломенный цвет, а наличие в ней эритроцитов обусловливает красный цвет крови. Объемное соотношение (в %) плазмы и форменных элементов крови различных животных приведено в табл. 10.
Физико-химические свойства крови. Плотность крови зависит от вида, возраста, упитанности и условий предубойного содержания животных. Плотность крови составляет в среднем 1052—1060 кг/м\ плазмы - 1027—1034, форменных элементов 1080—1090, фибрина, образующегося при свертывании крови, —700—800 кг/м. Вследствие разности плотностей плазмы, форменных элементов и фибрина создается возможность, их быстроте разделения посредством центрифугирования, сепарирования и отстаивания.
Вязкость крови зависит от содержания белков й количества форменных элементов (табл. 11).
Осмотическое давление крови, так же, как криоскопическая точка, зависит от молярной концентрации растворимых в ней веществ. Осмотическое давление крови равно 0,75—0,8 МПа, криоскопическая точка — 0.56—0,62°С.
Концентрация ионов водорода поддерживается буферными системами крови (бикарбонатной, фосфорной, белковой) примерно на одном уровне. Величина pH только что собранной крови различных животных находится в пределах 7,3- 7,8. При хранении консервированной крови вследствие гликолити- ческих процессов величина pH понижается до 6,8—7,0.
Электропроводность цельной крови составляет (40—60)10 \ плазмы — 105-10 \ эритроцитов - 2-10 4.
Химический состав крови. Химический состав крови зависит от вида, возраста, упитанности и условий предубойного содержания животных (табл. 12).
В среднем величина сухого остатка крови наиболее высокая у свиней и составляет у различных видов животных 19— 21%. Эта величина значительно ниже у молодняка, у животных низких категорий упитанности и зависит от питьевого режима перед убоем. В условиях производства величина сухого остатка широко варьирует и составляет 14 -17%. Содержание белков в сухом остатке крови достигает 90%, причем на долю гемоглобина приходится около 60—65% величины сухого остатка.
В состав органических небелковых веществ крови входят азотистые и безазотистые экстрактивные вещества различного химического состава. Около 75% общего количества небелковых органических веществ приходится на долю липидов при довольно высоком содержании лицитина.
Неорганические вещества крови находятся в виде минеральных соединений и в органически связанной форме с бел ками (железо, медь).
В крови содержатся в значительном количестве витамины группы В, а также витамины С, D, Е, К.
Состав плазмы и сыворотки. Содержание воды в плазме крови животных составляет около 90—91%.Основная масса сухого остатка состоит из белков, содержание которых в плазме достигает 7—8%. Белки плазмы подразделяются на пять основных фракций: фибриноген, альбумин, а-глобулин, ji-глобу- лин и ∧-глобулин, отличающихся по своим физико-химическим свойствам и аминокислотному составу. Особенности свойств плазмы крови сельскохозяйственных животных обусловлены в первую очередь различным соотношением входящих в ее состав белков (табл. 13).
Молекула фибриногена представляет собой вытянутый эллипсоид с размерами 9X45 нм. Она состоит из трех пар неидентичных полипептидпых цепей, которые соединяются дисульфидными связями. Молекулярная масса 330 000—340 000. изоэлектрическая точка 6,3, содержание углеводов 4%. Аминокислотный состав фибриногена хорошо сбалансирован по содержанию незаменимых аминокислот (табл. 14).
Фибриноген обладает специфической особенностью под. влиянием ферментов плазмы превращаться в нерастворимый белок — фибрин. Оставшаяся жидкая часть называется сывороткой, отличие которой от плазмы по белковому составу, если не касаться вопроса изменения состояния ферментов, обусловлено содержанием в ней только фракций альбумина и глобулинов.
Молекула альбумина образована одной полипептидной цепью и имеет 17 дисульфидных связей. Молекулярная масса белка около 70 000. Благодаря высокой гидрофильности и значительной концентрации альбумин играет важную роль в поддержании осмотического давления крови. Изоэлектрическая точка белка 4,7. Аминокислотный состав альбумина приведен а табл. 14.
В плазме крови содержатся а-, ∧- и f-глобулины, которые, е свою очередь, подразделяются на ряд подфракций. В состав а- и ∧-глобулиновых фракций входят липопротеиды и гликопротеиды, а также белки, связанные с металлами. Молекулярная масса этих белков 21 000—160 000, изоэлектрическая точка 2,7—5,4. В состав фракций∧-глобулинов входят белки, способные ингибировать трипсин, и другие протеолитические ферменты. Во фракции ∧-глобулина содержатся антитела. Молекулярная масса составляет 150 000, изоэлектрическая точка 6,3-7,3. Аминокислотный состав глобулиновых фракций представлен в табл. 14.
Небелковые азотистые вещества плазмы и сыворотки состоят из полипептидов, аминокислот, мочевины, мочевой кислоты, креатина, креатинина, билирубина, аммиака, индикана.
Дзот перечисленных соединений составляет в плазме крови около 0,02—0,03%.
В состав безазотистых органических веществ входят глюкоза, полисахариды, жирные кислоты, холестерин,лецитины,ксантофилл, каротин и другие соединения.
Минеральные вещества представлены хлоридом натрия, карбонатом натрия, фосфатом натрия, небольшим количеством солей калия и кальция.
Состав эритроцитов. Содержание воды в эритроцитах составляет 57—68%. Подавляющая часть сухого остатка эритроцитов падает на долю красного пигмента — гемоглобина, количество которого в эритроцитах колеблется от 30 до 41%.
Гемоглобин является сложным белком. Молекулярная масса его 68 000, изоэлектрическая точка 5,5. Он состоит из бесцветного белка —глобина, связанного с гемом. Глобин образован двумя парами неидентичных а- и jj-полипептидных цепей, каждая из которых содержит по одной молекуле гема. Гем представляет собой комплекс порфирииа с железом. Аминокислотный состав глобина характеризуется высоким содержанием гистидина (6—8%) и отсутствием изолейцина (см.табл. 14). Поэтому, если в диету в качестве белкового компонента входит только гемоглобин, наблюдается падение массы при довольно постоянном уровне гемоглобина в крови. Добавление изолейцина создает нормальные условия развития организма.
Некоторое количество гемоглобина в эритроцитах находится в сочетании с так называемой стромой. Она состоит из малоизученных белков (около 70%) и липидов (около 30%). В эритроцитах среди липидов преобладают лецитин (0,35%) и холестерин (0,15%). Характер азотистых небелковых веществ в количественном и качественном отношении аналогичен их составу в плазме (и сыворотке). Среди минеральных веществ в эритроцитах преобладает хлорид калия.
При определенных условиях гемоглобин может перейти из эритроцитов в плазму. Это явление носит название гемолиза. Гемолиз может явиться результатом уменьшения осмотического давления во внешней для эритроцитов среде, добавления веществ, увеличивающих проницаемость поверхностного слоя эритроцитов или вызывающих его разрушение, механического разрушения оболочки эритроцитов. Причиной гемолиза может быть добавление к крови воды. В этом случае возникает разница в осмотическом давлении внутри и вне эритроцитов. Вода диффундирует в эритроциты, в результате чего разрывается оболочка.
Явление гемолиза может наблюдаться при сепарировании крови вследствие нарушения целостности оболочки эритроцитов под влиянием механических сил, а также при замораживании в результате механического повреждения оболочки эритроцитов кристаллами льда.
Свертывание крови. Кровь, извлеченная из туши животного при убое, быстро свертывается. Время свертывания крови различных убойных животных различно и составляет: для крупного рогатого скота — 6,5—10 мин, свиней — 3,5—5, мелкого рогатого скота — 2,5—4, птицы — i, лошадей — 11 —15 мин.
Свертывание крови обусловлено превращением растворимого белка плазмы-фибриногена в нерастворимый белок-фибрин-по- лимер. Нити фибрина захватывают часть форменных элементов, образуя кровяные сгустки. Процесс удаления фибрина называется дефибринированием, а полученная в результате этого процесса кровь — дефибринированной.
Свертывание крови является сложным многоступенчатым процессом, в развитии которого участвуют белковые компоненты плазмы, тромбоцитов и тканей, а также ионы кальция. Все они относятся к факторам свертывания. Завершающим результатом реакций, в ходе которых образуются активные ферменты, является превращение фибриногена в фибрин.
Процесс свертывания может быть разделен на три стадии (см. схему).
На первой стадии в результате повреждения сосудов происходит активация белковых факторов плазмы крови, один из которых способствует разрушению мембраны оболочки тромбоцитов и выделению одного из важных компонентов свертывания. При травмировании тканей в плазму попадает также тканевый фактор свертывания. В результате сложного взаимодействия белковых факторов и ионов Са2+ образуется активный тромбопластии. Под влиянием этого фермента при участии ак- целерина, ионов Са2+ и других факторов на второй стадии процесса происходит гидролитическое расщепление протромбина плазмы крови с образованием активного фермента — тромбина. В результате воздействия тромбина от молекулы фибриногена отщепляется четыре пептида и образуется фибрин-мономер, который полимеризуется в нерастворимый фибрин-полимер в присутствии ионов Са2+ при участии стабилизирующего фактора. Нити фибрин-полимера под влиянием АТФ-азы тромбоцитов сокращаются, что приводит к уплотнению сгустка.
Образующаяся сетка из волокна фибрина резко меняется в своем объеме при взбивании. Уменьшение объема фибринового сгустка является результатом соединения белковых поверхностей фибриновых нитей. Свойством фибриновой сетки изменять свой объем при взбивании широко пользуются при дефиб- ринировании крови. Если своевременно не выделить фибрин посредством взбивания только что извлеченной крови, то возникающая в процессе свертывания густая сеть разветвленных нитей фибрина захватит в свои петли значительное количество форменных элементов, что приведет к образованию сгустков.
В целом ряде случаев процесс свертывания крови, связанный с необходимостью последующего выделения из нее наиболее полноценного по аминокислотному составу продукта превращения фибриногена — фибрина, целесообразно предотвратить или значительно замедлить. Процесс предотвращения свертывания крови называется стабилизацией.
Стабилизация крови вызывается действием различных веществ, которые или выключают из реакций свертывания крови отдельные компоненты, необходимые для превращения неактивных ферментов в их активные формы, или тормозят действие активных ферментов. К стабилизаторам первого типа относятся соли, которые выводят из реакции превращения протромбина в тромбин ионы кальция, образуя с ними нерастворимые или малодисеоциируемые соединения. К числу первых относятся сульфаты, одно- и дву замещенные фосфаты, пирофосфаты, оксалаты и фториды, ко вторым — цитрат натрия, триоксиглютараты. При стабилизации крови указанные веще ства должны добавляться в количествах, обеспечивающих связывание необходимого количества кальция, содержание которого в крови сельскохозяйственных животных составляет около 0,007%. Декальцинирование крови можно осуществить с помощью ионообменников.
Ко второй группе стабилизаторов относятся соединения, оказывающие тормозящее действие на ферментные системы, принимающие участие в свертывании крови. Катионы магния и бериллия резко угнетают активность тромбопластина. Ингибиторами тромбина являются нейтральные соли щелочных металлов, которые, кроме того, обнаруживают свойства растворителей фибрина. Свертывание крови тормозится такими биологическими веществами, как гепарин и герудин. Антикоагу лазное действие гепарина связано с его ингибирующим влиянием на активный тромбопластии.
Уменьшение скорости ферментативных реакций, приводящих к свертыванию крови, можно достигнуть резким понижением температуры только что собранной крови или значительным сдвигом pH от его оптимального для данных ферментов значения. В соответствии с этим свертывание крови замедляется при добавлении аммиака и уксусной кислоты. Коагуляция крови предотвращается при насыщении ее углекислотой.
Наряду с указанными веществами для стабилизации крови применяют целый ряд синтетических препаратов. Из них наибольшим антикоагулазным эффектом обладает натриевая соль серного эфира частично расщепленной целлюлозы — синант- рин 130. Механизм действия этого стабилизатора подобен стабилизирующему действию гепарина.
В практике работы мясокомбинатов в качестве стабилизаторов применяют фибризол, действие которого определяется как угнетающим влиянием на тромбин поваренной соли и ее растворяющим действием на фибрин, так и выключением ионов кальция из реакций свертывания крови благодаря присутст вию в нем фосфатов.
Продолжительность антикоагулазного действия стабилизаторов различна для крови, полученной от разных сельскохозяйственных животных, и зависит от вида и количества добавленного стабилизатора, температурного режима, в условиях которого выдерживается стабилизированная кровь, обсеменен- ности крови микроорганизмами. При увеличении бактериальной обсемененности стабилизированная кровь свертывается вследствие того, что протеолитические ферменты, вырабатываемые микроорганизмами, вызывают превращение протромбина в тромбин без участия кальция.
Один и тот же стабилизатор обнаруживает различный ста билизирующий эффект при введении в кровь, полученную от разных видов животных. Например, при добавлении хлорида натрия кровь крупного рогатого скота не свертывается в течение 24 ч, кровь свиней коагулируется через 10 ч. Плазма крови крупного рогатого скота более чувствительна к действию гепарина, чем плазма крови баранов. Стабилизирующее действие синаитрина 130 наиболее выражено по отношению к крови крупного рогатого скота, чем крови свиней.