Шерстные и пуховые волокна по своему гистологическому строению состоят из трех слоев: чешуйчатого, коркового и сердцевины.
Химический состав. Шерстные волокна в основном состоят из белков группы кератинов14 содержащих в отличие от других белковых веществ значительное количество серы. В клетки корневой части шерстного волокна входит растворимый глобуляторный белок.
Химический состав шерсти по А.И. Николаеву (1954), %: углерод около 50,0, кислород – 21,0–24,0, азот – 15,0–21,0, водород – 6,0–7,0, сера – 2,0–5,0. Эмпирическая формула шерсти окончательно не установлена. Один из вариантов ее следующий: С12Н157N5SО.
В состав кератина входят не менее 18 аминокислот. Главные из них серосодержащие: цистин, аргинин, метионин. Больше всего в шерсти цистина, который находится в чешуйчатом слое.
Для нормального роста и развития шерсти в рацион овец надо вводить достаточное количество энергетических веществ и протеина (рапс яровой и озимый, мука из гидролизованного пера, шрот подсолнечниковый, соевый и льняной, жмых рапсовый). Следить за тем, чтобы протеин кормов имел серосодержащие аминокислоты (зеленая трава, жмыхи и др.).
Кератин шерсти представлен двумя разновидностями – А и С. Кератин А образует вещество чешуйчатого, а кератин С – коркового и сердцевинного слоев. Кератин С в отличие от кератина А содержит аминокислоту тирозин . Это позволяет получать диазореакцию при обработке шерсти диазореактивом.
Кератин содержит кислотные и основные химические группы. В связи с этим вещество шерстного волокна ионизируется и как кислота, и как основание, т. е. является амфолитным веществом: с основаниями вступает в соединения подобно кислотам, а с кислотами – подобно щелочам. Поэтому для шерсти характерны следующие микрохимические реакции (табл. 14.1).
Жиропот шерсти как один из существенных компонентов руна учитывают на основании экспертной оценки и лабораторного анализа.
14Кератины – это семейство фибриллярных белков, обладающих механической прочностью, которая среди материалов биологического происхождения уступает лишь хитину. Кератины формируют твердые, но не минеральные структуры, такие как волосы, ногти и рога. Согласно новой номенклатуре кератинов, в это семейство входят также цитокератины, образующие наиболее прочные элементы внутриклеточного цитоскелета эпителиальных клеток.
Таблица 14.1 – Микрохимические реакции шерстных волокон
| Реагент | Вещество или части шерстного волокна, вступающие в реакцию | Внешняя картина реакции |
|---|---|---|
| Едкая щелочь (едкий натрий или калий) | Волокно в целом | Растворение |
| Слабый раствор серной кислоты | « | Не реагирует |
| Концентрированная серная кислота | « | Сильное разрушение, сопро- вождающиеся превращением волокон в бесформенную массу с последующим раство- рением |
| Азотная кислота (крепкая) | Кератин С волокна (корковый слой) | Желтое окрашивание (ксанто- протеиновая реакция) |
| Хлорная вода | Кератин преимущественно коркового слоя | Пузыреобразные образования на поверхности волокна (эла- стикум) |
| Диазореактив (содовый раствор диазобензол- сульфокислоты) | Кератин С волокна (корковый слой) | Красное окрашивание в мес- тах повреждения чешуйчатого слоя |
| Йод и серная кислота (последовательно) | Веретенообразные клетки коркового слоя | Черный цвет периферийной части бесцветных веретено- образных клеток (дифферен- циация структурных элемен- тов коркового слоя) |
| Уксуснокислый свинец и едкая щелочь (последовательно) | То же | Более интенсивная темная ок- раска клеток по сравнению с их периферией (дифферен- циация структурных элемен- тов коркового слоя) |
| Щелочной реагент сульфата меди | Волокно в целом | Интенсивное фиолетовое окра- шивание (биуретовая реакция) |
| Миллонов реактив (водный раствор смеси 1 ч. ртути с 1 ч. азотной кислоты) | Кератин С – тиро- зин (корковый слой) | Красное окрашивание корко- вого слоя волокна |
| Раствор уксуснокислого свинца в едкой щелочи | Волокно в целом (цистин) | Черное окрашивание раствора шерсти (образование серни- стого свинца) |
Сохранение технических свойств шерсти осуществляется главным образом шерстным жиром, тогда как второй основной компонент жиропота – пот – играет лишь косвенную роль, способствуя в отдельных разновидностях образованию более благоприятной консистенции жиропота для формирования плотных пучков волокон. В большинстве случаев пот отрицательно влияет на волокна, ослабляя их прочность на разрыв и ухудшая другие технические свойства. В его состав входит вода, соли органических и неорганических кислот, белковые и небелковые азотосодержащие вещества. Основными элементами пота являются калий, натрий, кальций, магний, железо, сера и фосфор.
Из двух основных веществ, составляющих жиропот, количественно в большинстве случаев преобладает шерстный жир . В шерсти его содержание составляет от 4 до 55 %, а пота от 5 до 30 % к массе в сухом мытом виде.
Выделение пота и жира зависит от породных, индивидуальных особенностей овец условий их кормления и содержания, физиологического состояния животных. Причем последний фактор, как и воздушный режим (температура, влажность воздуха и др.), влияет на функцию потовых желез значительно сильнее, чем на сальные железы.
Шерстный жир по своему химическому составу не является в полном значении жиром, а принадлежит к группе соединений, относящихся к воскам. Последние состоят из сложных эфиров высших жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов.
После помывки шерсти мыльной водой из жиропота извлекается шерстный жир, из которого путем соответствующей химикотехнологической обработки получают очищенный шерстный жир – ланолин.
Главные составные части ланолина – холестерины и изохолестерины, т. е. одноатомные ненасыщенные вторичные спирты.
Для предохранения шерсти, пуха от вредных факторов большое значение имеют физико-химические свойства жиропота (водоотталкивающие, водоадсорбционные), йодное число, т. е. содержание в шерстном жире олеиновой, реже линолевой кислоты.
Жиропоту белого и светло-кремового цвета свойственны более низкие показатели йодного числа, т. е. в них содержится меньше не предельных жирных кислот. Такой жиропот лучше сохраняет шерсть от разрушения под воздействием атмосферных и других внешних факторов.
