Строение. В состав костной ткани входят костные клетки — остеоциты — и сильно развитое межклеточное вещество. Оно состоит из основного (аморфного) вещества и большого количества коллагеновых волоконец, которые представляют собой пучки фибрилл (рис. 5.12). В пространстве между фибриллами и на их поверхности располагаются кристаллы минеральных солей. Такое сочетание органических веществ с минеральными соединениями обусловливает исключительную твердость и упругость костной ткани.
Из волокон коллагенового типа, расположенных параллельными рядами в виде тонких пучков, формируются пластинки. Наружная часть кости состоит из плотного вещества с упорядоченным расположением пластинок. Под ним находится губчатое вещество с пластинками, расположенными в разном направлении. В многочисленных порах губчатого вещества находится костный мозг. Жировые клетки и вода внедрены как в систему самой кости, так и являются основной составной частью костного мозга. При небольшом количестве жировых клеток костный мозг окрашен в красный цвет, а при большом он приобретает желтоватый оттенок.
В зависимости от структуры костей скелета, характера технологической обработки и направления использования их подразделяют на трубчатые (кости конечностей), пластинчатые (кости черепа, лопатки, тазовые) и кости сложного профиля (ребра, позвонки).
Средняя часть трубчатой кости — трубка или диафиз, состоящая в основном из плотного вещества, заполнена костным мозгом (около 17-22 % к массе трубки) (рис. 5.13). Сама костная ткань трубки богата коллагеном, но содержит мало жира. Диафиз обладает высокой прочностью и после выварки жира используется как поделочный материал.
Кулачки или эпифизы образованы в основном губчатой тканью и лишь на поверхности состоят из плотной ткани. Губчатая ткань заполнена красным костным мозгом. Аналогичное строение имеют кости сложного профиля.
Паспортная кость состоит главным образом из плотной ткани, внутри которой имеется небольшой слой губчатой ткани. Она богата коллагеном и является хорошим сырьем для производства желатина.
Химический состав. Средний химический состав костной ткани включает 20-25 % воды, 75-80 % сухого остатка, в том числе 30 % белков и 45 % неорганических соединений. Однако состав ткани изменяется в зависимости от вида и возраста животных, а также от структуры кости. Химический состав различных видов костей крупного рогатого скота представлен в табл. 5.5.
При обработке костной ткани кислотами (соляной, фосфорной и др.) минеральные вещества растворяются и остается мягкая органическая часть — оссеин. Размягчение кости в результате удаления минеральных веществ называют мацерацией.
В структуру оссеина входят в основном белковые вещества — коллаген (93 %), оссемукоид, альбумины, глобулины и др. Аминокислотный состав кости отличается низким содержанием глютаминовой кислоты, лизина, отсутствием цистина, триптофана; высоким содержанием глицина, пролнна, оксипролина, составляющих до 43 % обшей суммы аминокислот. Таким образом, белки кости не являются полноценными.
Из органических соединений в составе костной ткани присутствуют липиды, в частности лецитин, соли лимонной кислоты и пр.
Наиболее характерными компонентами костной ткани являются минеральные вещества, составляющие половину массы ткани. Они представлены главным образом фосфорно-кальциевыми солями, необходимыми для жизнедеятельности организма, а также микроэлементами — Al, Mn, Си, РЬ и др.
С возрастом животного наряду с общим увеличением содержания минеральных веществ в костной ткани нарастает содержание карбонатов и уменьшается количество фосфатов. В результате такого изменения кости утрачивают упругость и становятся хрупкими. Изменение свойств кости может быть связано и с недостатком определенных солей в питании, в частности при недостатке кальция при жомовом откорме. Электрооглушение такого скота приводит к раздроблению позвоночника и тазовых костей.
Костный мозг, заполняющий костномозговые полости, содержит в основном жиры (до 98 % в сухом остатке желтого мозга) и в меньшем количестве холинфосфатиды, холестерин, белки и минеральные вещества. В составе жиров преобладают пальмитиновая, олеиновая, стеариновая кислоты.
В соответствии с особенностями химического состава кость используют для производства полуфабрикатов, студней, зельцев, костного жира, желатина, клея, костной муки.
Хрящевая ткань. Хрящевая ткань выполняет опорную п механическую функции. Она состоит из плотного основного вещества, в котором располагаются клетки округлой формы, коллагеновые и эластиновые волокна (рис. 5.14). В зависимости от состава межклеточного вещества различают гиалиновые, волокнистые и эластичные хрящи. Гиалиновый хрящ покрывает суставные поверхности костей, из него построены реберные хрящи и трахея. В межклеточном веществе такого хряща с возрастом откладываются соли кальция. Гиалиновый хрящ полупрозрачен, имеет голубоватый оттенок.
Из волокнистого хряща состоят связки между позвонками, а также сухожилия и связки в месте их прикрепления к костям. Волокнистый хрящ содержит много коллагеновых волокон и незначительное количество аморфного вещества. Он имеет вид полупрозрачной массы.
Эластический хрящ кремового цвета, в межклеточном веществе которого преобладают эластиновые волокна. В эластическом хряще никогда не откладывается известь. Он входит в состав ушной раковины, гортани.
Средний химический состав хрящевой ткани включает: 40-70 % воды, 19-20 % белков, 3,5 % жиров, 2-10 % минеральных веществ, около 1 % гликогена.
Для хрящевой ткани характерно высокое содержание мукопротеида — хондромукоида и мукополисахарида — хондроитинсерной кислоты в основном межклеточном веществе. Важным свойством этой кислоты является её способность образовывать солеобразные соединения с различными белками: коллагеном, альбумином и др. Этим, видимо, объясняется «цементирующая» роль мукополисахаридов в хрящевой ткани.
Хрящевая ткань используется на пищевые цели, а также из нее вырабатываются желатин и клей. Однако качество желатина и клея часто бывает недостаточно высоким, так как мукополисахариды и глюкопротеиды переходят в раствор из ткани вместе с желатином, снижая вязкость и прочность студня.