Файл: Справочник по мясу и мясопереработке под редакцией Y. H hui, PhD (кандидат наук).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 27
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Я. ГОРИНА»
Кафедра иностранных языков
Перевод статьи
по дисциплине Б1.Б.02 «Иностранный язык в профессиональной деятельности» (английский)
Направление подготовки 19.04.03 Продукты питания животного происхождения
Выполнил: магистрант
группы11ПП-маг-з
Арановская Валерия Евгеньевна
Проверил: проректор по научной работе и инновациям
Дорофеев Андрей Федорович
п. Майский, 2022
Справочник по мясу и мясопереработке под редакцией Y.H Hui, PhD (кандидат наук).
2.1 Введение
Мясо состоит из многочисленных типов тканей, включая нервную, жировую и соединительную ткань. Скелетная мышечная ткань обычно составляет от 50% до 70% массы туши мясных животных и, следовательно, большую часть стоимости. Мышцы, живые важные составляющие мяса, они представляют собой уникальную сложную ткань, которая принимает множество форм для выполнения своих различных функций. Биология определяет, что мышцы превращаются в мясо после смерти. Мышцы имеет решающее значение в регулировании ткань до смерти. В этой главе будет представлено краткое введение в типы мышц и представлены темы роста и развития мышц.
2.2 Типы мышц
Большая часть мяса, полученного из туш домашних животных, состоит из поперечнополосатых скелетных мышц. Однако для поддержания жизни живое животное зависит от функций трех различных типов мышц: гладких, сердечных и скелетных мышц. Эти мышцы можно отличить по их основным функциям, структуре и нервному контролю. Следующее обсуждение будет сосредоточено на свойствах скелетных мышц, используемых в пищу; однако для сравнения будет дано краткое описание этих трех типов мышц.
2.2.1 Гладкая мускулатура
Гладкие мышцы являются важнейшим компонентом многих тканей животных, обеспечивая эластичность стенок артерий, слизистой оболочки желудочно-кишечного, репродуктивного, мочевого и дыхательного трактов, а также лимфатической системы. Эти клетки сильно различаются по размеру и форме, но обычно имеют веретеновидную форму. Гладкомышечные клетки содержат только одно ядро, которое обычно расположено недалеко от центра клетки. Как и в скелетных мышцах, белки актин и миозин в гладких мышцах
являются основой для сокращения и движения; однако эти белки не имеют упорядоченной поперечнополосатой структуры, как в скелетных мышцах. Сократительное действие гладких мышц контролируется непроизвольно через вегетативную нервную систему, поэтому для создания движения не требуется сознательное мышление.
2.2.2 Сердечная мышца
Сердечная мышца находится только в сердце, где обеспечивает ритмичные сокращения на протяжении всей жизни животного. Подобно скелетным мышцам, сердечная мышца кажется исчерченной при рассмотрении под микроскопом. Однако сердечная мышца имеет структурные особенности, не наблюдаемые в ткани скелетных мышц, включая разветвленные волокна и вставочные диски, которые разделяют соседние клетки сердечной мышцы и обеспечивают возможность физически передавать сократительную силу направленно по всему сердцу. Подобно гладким мышцам, клетки сердечной мышцы обычно содержат центрально расположенное ядро и непроизвольно контролируются вегетативной нервной системой.
2.2.3 Скелетные мышцы
Скелетные мышцы являются наиболее распространенным типом мышц в теле животного. Сократительные, структурные и регуляторные белки в этом типе мышц хорошо организованы в отчетливую поперечно-полосатую структуру. Скелетная мышца названа так потому, что она прикреплена к скелету животного в различных конфигурациях, производя различные типы рычагов и, в конечном итоге, движение. Скелетные мышечные волокна (клетки) могут иметь длину от 10 мкм до нескольких сантиметров. Чтобы обеспечить генетический материал по всей длине волокон скелетных мышц, эти специализированные клетки являются многоядерными. Ядра в зрелых скелетных мышечных волокнах располагаются по периферии волокна. Сокращение скелетных мышц напрямую стимулируется соматическими эфферентными нервами, поэтому этот тип мышц часто называют произвольными мышцами.
2.3 Рост и развитие мышц
Хотя скелетные, гладкие и сердечные мышцы приобретают совершенно разные характеристики и функции в своей зрелой форме, ранние события, ведущие к их развитию, сходны. Развитие и последующий рост мышц является продуктом сложных клеточных изменений, сопровождающих миогенез и рост этой динамической ткани до и после рождения. Чтобы более эффективно наращивать мышечную массу, что приводит к высококачественным мясным продуктам, полезно иметь представление об этих событиях и процессах
, с помощью которых ими можно манипулировать.
2.3.1 Миогенез
Эмбриональные клетки, которые в конечном итоге становятся мышцами, за немногими исключениями происходят из мезодермального слоя развивающегося эмбриона, слоя, который также дает начало жировой и костной ткани. По мере того, как мезодермальные клетки становятся более заметными, они начинают организовываться в кубовидные скопления, известные как сомиты. Дальнейшая организация сомитов дает начало дермомиотому и склеротому. Клетки склеротома в конечном итоге мигрируют и становятся позвоночным столбом, в то время как клетки дермомиотома разделяются, образуя дерматом и миотом, при этом клетки дерматома становятся дермой, а клетки миотома мигрируют в разные области тела и дают начало мышечной ткани.
Экспрессия одного или нескольких генов семейства факторов транскрипции, называемых миогенными регуляторными факторами (MRF), которые являются членами семейства белков основной спираль-петля-спираль (bHLH), инициирует транскрипцию специфических для мышц генов. Этот процесс в конечном итоге приводит к передаче мезодермальных клеток в миогенную линию. Поскольку клетки экспрессируют эти ключевые гены и становятся приверженцами линии мышечных клеток, их называют миобластами.
Миобласты представляют собой биполярные, веретенообразные, одноядерные клетки, способные участвовать в клеточном цикле и увеличиваться в числе за счет пролиферации. Однако, чтобы завершить процесс развития и, в конечном счете, произвести функционирующие мышцы, должна произойти клеточная дифференцировка, чтобы миогенные клетки достигли уровня специализации и организации, необходимого для сокращения. На этом этапе развития миобласты получают сигнал прекратить деление, выровняться друг с другом и начать сливаться вместе, образуя многоядерные мышечные трубки (незрелые мышечные волокна). Одновременно активируются специфичные для мышц гены, такие как гены, кодирующие миозин и актин. Четыре ключевых MRF, ответственных за регуляцию миогенеза, это Myf5, MyoD, myogenin и MRF4. Myf5 и MyoD обладают ключевыми регуляторными функциями в процессе пролиферации и дифференцировки миобластов и в большей степени экспрессируются в недифференцированных миобластах.
Myf5 является начальным MRF, который экспрессируется в развивающемся эмбрионе и инициирует раннюю дифференцировку миобластов
, за которой следует экспрессия MyoD. Миогенин и MRF4 считаются вторичными MRF, поскольку они ответственны за терминальную дифференцировку и поддержание дифференцированных миофибрилл. Чтобы развивающаяся клетка стала специализированной мышечной клеткой, должна произойти дифференцировка. Экспрессия MRF4 происходит позже во время миогенеза и является наиболее преобладающим MRF, идентифицированным во взрослых скелетных мышцах.
2.3.2 Формирование мышечных волокон
Мышечные волокна имеют двухфазный характер развития у большинства видов домашнего скота, в результате чего у развивающегося плода образуются две отдельные популяции волокон, первичные и вторичные. Сначала образуются первичные миофибриллы путем слияния миобластов в структуру, известную как мышечная трубка. Затем первичные мышечные трубки функционируют как структура для организации, выравнивания и слияния других миобластов в большую популяцию вторичных миофибрилл.
Первичные миофибриллы формируются на начальной стадии миогенеза (примерно через 1–3 месяца после зачатия у плодов крупного рогатого скота), тогда как вторичные миофибриллы формируются во время второй волны миогенеза на эмбриональной стадии (примерно через 3–7 месяцев после зачатия у плодов крупного рогатого скота Du and others 2010). . Гистологически первичные миофибриллы больше в диаметре, чем вторичные миофибриллы. Обе структуры изначально имеют центрально расположенные ядра; однако, в отличие от вторичных волокон, первичные миофибриллы проявляют медленную активность миозин-АТФазы.
Вторичные миофибриллы поддерживают связь со своими «родительскими» первичными мышечными трубками посредством ассоциированных с мембраной белков, образующих щелевые контакты между структурами. Однако эта ассоциация теряется после иннервации и сокращения первичных мышечных трубок, что вызывает отделение вторичных волокон от первичных. После разделения новая популяция миобластов может использовать первичную мышечную трубку в качестве матрицы для слияния и развития дополнительных вторичных волокон. Это хорошо организованное производство вторичных мышечных волокон дает начало примерно 90% мышечных волокон у большинства видов домашнего скота. Важно отметить роль иннервации в этом процессе. Иннервация не требуется для образования первичных мышечных трубок. Однако, поскольку сокращение первичных мышечных трубок необходимо для развития вторичных мышечных волокон, иннервация является контролирующим фактором, модулирующим общий миогенез. В совокупности эти биохимические и морфологические события развития мышц плода происходят в основном в течение первых двух третей беременности и у большинства видов завершаются к рождению. Другими словами, количество волокон в основном задается при рождении, за немногими исключениями. Следовательно, события или условия, которые усиливают или препятствуют эмбриональному или внутриутробному развитию, могут существенно повлиять на количество волокон и конечную мышечную массу человека.
2.3.3 Постнатальный рост мышц
Мышцы могут увеличиваться в размерах за счет одного из трех процессов: гипертрофии, гиперплазии или срастания. Гиперплазия относится к увеличению количества волокон, что приводит к увеличению размера мышц, в то время как гипертрофия определяется как увеличение размера волокон, что также приводит к увеличению размера мышц. Мышцы также могут увеличиваться в размерах за счет накопления материала, такого как жир и соединительная ткань, между клетками; однако это обсуждение будет сосредоточено на механизмах гипертрофии и гиперплазии у большинства видов домашнего скота, формирование мышечных волокон завершается к рождению или вскоре после этого и остается практически стабильным.
Таким образом, достижение постнатального роста мышц зависит от увеличения пренатально сформированных волокон. Этот гипертрофический рост мышечных волокон в основном является функцией белкового синтеза и белковой деградации. Разница между количеством синтезированного белка и количеством расщепленного называется чистым приростом белка.
Во время роста скорость синтеза белка должна превышать скорость деградации, чтобы обеспечить чистое накопление белка и, в конечном итоге, увеличение мышечной массы. Напротив, когда деградация белка превышает количество синтезированного белка, возникает атрофия мышц. Относительная скорость синтеза и деградации мышечных белков влияет на продольный и радиальный рост мышечных волокон. Мышечные волокна имеют диаметр 10–20 мкм вскоре после образования и вырастают до нормального зрелого размера 50–80 мкм в диаметре. Чтобы увеличиться в диаметре, мышечные волокна проходят через процесс, известный как продольное расщепление миофибрилл. Миофибриллы представляют собой нитевидные органеллы внутри мышечных волокон, состоящие из сократительных единиц, известных как саркомеры. Эти органеллы продольно расщепляются с образованием двух новых миофибрилл, которые, в свою очередь, увеличиваются и становятся функциональными за счет синтеза дополнительных сократительных, регуляторных и структурных белков. Этот процесс образования новых миофибрилл известен как миофибриллогенез.
Радиальный рост мышечных волокон стимулируется физическими упражнениями или работой и обычно называется гипертрофией, вызванной физическими упражнениями или работой. И наоборот, продольный рост мышечных волокон ускоряется за счет растяжения мышц, как правило, за счет связанного с ними удлинения костей. Этот тип роста называется гипертрофией, вызванной растяжением, и достигается за счет процесса добавления саркомера.