Ферменты - биологические катализаторы, ускоряющие химические реакции в живых организмах. В настоящее время известно более 1500 различных ферментов. Ферменты подразделяют на шесть классов: оксидоредуктазы (ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции); трансферазы (ферменты, переносящие группы); гидролазы (гидролитические ферменты); лиазы (ферменты отщепления групп); изомеразы (ферменты изомеризации); синтетазы.
Из молока выделено более 20 истинных, или нативных, ферментов. Большая их часть (щелочная фосфатаза, ксантиноксидаза, пероксидаза, лизоцим и др.) образуется в клетках молочной железы и переходит в молоко во время секреции. Меньшая часть, вероятно, переходит в молоко из крови животного (протеаза, каталаза и др.).
Многочисленные ферменты образуются микроорганизмами молока. Они могут быть внеклеточными и внутриклеточными. Внеклеточные ферменты (экзоферменты), в основном, связаны с процессом питания и поэтому легко выделяются клетками в окружающую среду. Внутриклеточные (эндоферменты) действуют внутри клетки и выделяются только после её отмирания и автолиза (распада).
Оксидоредуктазы - это большая группа ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых организмах. К ним относят дегидрогеназы, оксидазы, пероксидазу и каталазу. Дегидрогеназы и оксидазы катализируют реакции окисления веществ путем отщепления от них водорода. Дегидрогеназы передают водород промежуточному веществу, оксидазы - кислороду воздуха (непосредственно или через промежуточные переносчики водорода).
Дегидрогеназы. Эти ферменты клетки молочной железы почти не вырабатывают. Разнообразные дегидрогеназы (редуктазы) накапливаются в молоке при размножении в нём бактерий. С увеличением, количества бактерий в молоке активность редуктаз, как правило, возрастает.
Оксидозы. К ним относят, главным образом, ксантиноксидазу. выделяемую клетками молочной железы. Она окисляет различные альдегиды и пуриновые основания (ксантини др.) до соответствующих кислот.
Ксантиноксидаза обладает способностью восстанавливать нитраты в нитриты.
Пероксидаза (лактопероксидаза) содержится в молоке в больших количествах, попадает в него из клеток молочной железы. Фермент довольно термостабилен, разрушается при температуре около 80°С. Лактопероксидаза вместе с другими ингибиторами обусловливает бактерицидную фазу молока.
Редуктаза относится к анаэробным дегидразам. Она является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в молоке. В то же время в литературе имеются сведения о том, что этот фермент в ничтожно малых количествах образуется и в организме животного.
Каталоза переходит в молоко из тканей молочной железы, а также вырабатывается бактериями. Содержание нативной и бактериальной каталазы колеблется. В свежем молоке с низким содержанием микрофлоры и полученном от здоровых животных каталазы содержится мало. В секрете, полученном от больных маститом коров, содержание её увеличено.
Кроме того, в молоке содержатся липазы, фосфатазы, протеазы, лактаза, амилаза, лизоцим и некоторые другие гидролитические ферменты.
Липазы. Ферменты катализируют гидролиз триглицеридов молочного жира; отщепляются жирные кислоты преимущественно в первом и третьем положениях. у
В молоке содержатся нативная и бактериальная липазы. Количество нативной липазы незначительно. Она связана, главным образом, с казеином (плазменная липаза), и лишь небольшая часть её (около 1%) адсорбирована оболочками жировых шариков (мембранная липаза). Липазы, выделяемые микрофлорой молока - психотрофными бактериями и плесневыми грибами, - обладают высокой активностью. Нативная липаза инактивируется при температуре пастеризации 80°С. Бактериальные липазы более термостабильны. Они разрушаются при 80...90°С.
Фосфатазы. В свежевыдоенном молоке обнаружена щелочная фосфатаза (с оптимумом РН 9,6) и незначительное количество кислой фосфатазы (с оптимумом рН около 5). Фосфатазы попадают в молоко из клеток молочной железы. Щелочная фосфатаза концентрируется на оболочках жировых шариков, кислая связана с белками. Щелочная фосфатаза молока чувствигельна к повышенной температуре, кислая фосфатаза термостабильна. Нагревание молока в течение 30 мин при 63°С полностью разрушает щелочную фосфатазу.
Протеазы (протеолитические ферменты). В молоке содержится небольшое количество нативной протеазы (плазмина), переходящей из крови. Она вызывает гидролиз В-казеина с образованием ‘-казеинов. Фермент термостабилен, инактивируется при температуре выше 75°С. Микрофлора молока выделяет более активные протеазы, которые могут вызвать различные пороки молока.
Молочнокислые бактерии вырабатывают малоактивные протеазы, когорые, однако, имеют важное значение при созревании сыров. Активность
протеолитических ферментов, выделяемых молочнокислыми палочками и стрептококками, различна. Палочки, по сравнению со стрептококками, выделяют более активные ферменты.
Лактоза (В-галактозидаза). Молочная железа фермент почти не вырабатывает, его выделяют молочнокислые бактерии и некоторые дрожжи. Лактаза имеет максимальную активность при pH5 и температуре 40°С. 'Амилаза. Этот гидролитический фермент катализирусг расщепление крахмала до декстринов и мальтозы. В нормальном молоке содержится небольшое количество о-амилазы, при заболевании коров мастигом сё содержание повышается. Амилаза связана с лактоглобулиновой фракцией, имеет оптимум действия при РН 7,4 и температуре 37°С.
Лизоцим (мурамидаза). Это один из важных ферментов молока. Он гидролизует связи в полисахаридах клеточных стенок бактерий и вызывает их гибель. Вместе с другими антибактериальными факторами (иммупоглобулинами, лактоферрином, лактопероксидазой, лейкоцитами и др.) лизоцим обусловливает бактерицидные свойства свежевыдоенного молока. Коровье молоко содержит небольшое количество лизоцима, в женском молоке его в 3000 раз больше.
Кроме гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов в молоко из молочной железы переходят лактозосинтаза - фермент, осуществляющий синтез лактозы из глюкозы и галактозы, и другие нативные ферменты.
Витамины - низкомолекулярные соединения разнообразного химического строения, необходимые для нормальной жизнедеятельности животных, человека, растений и микроорганизмов. Витамины играют важную роль в обмене веществ, так как многие из них входят в состав активных групп двухкомпонентных ферментов. Отсутствие или недостаток в пище витаминов приводит к нарушению обмена веществ, и, в конечном итоге, к заболеваниям.
Молоко содержит практически все витамины. Они попадают в него из поедаемого животными корма и синтезируются микрофлорой рубца. Содержание витаминов в молоке колеблется в зависимости от сезона года, стадии лактации, рационов кормления, породы и индивидуальных особенностей коров. Жирорастворимые витамины молока включены в оболочки жировых шариков, водорастворимые содержатся в свободном виде и в COставе коферментов различных ферментов. Жирорастворимые витамины. Витамин А. В молоке витамина А содержится 0,004...0,1 мг%, каротина - около 0,02 мг%. Молозиво содержит в 10...12 раз больше витамина
