ساختار لیپیدهای شیر

ساختار اجزای اصلی شیر :

لیپیدها

چربی و مواد لیپیدی در شیر به‌صورت قطرات یا گلبول‌هایی یافت می‌شوند که توسط لایه یا غشایی احاطه شده‌اند. این غشا از چسبیدن گلبول‌ها به یکدیگر ممانعت به عمل می‌آورد. شیر ۱ امولسیون ساده روغن در آب نیست. گرچه بسیاری از خصوصیات آن به این مدل ساده نزدیک می‌باشد.

گلبول‌های چربی دارای غشای پیچیده‌ای هستند که نباید آن را صرفاً به‌عنوان پرده‌ای تک‌سلولی که از مواد فعال سطحی حاصل از پلاسمای شیر ساخته‌شده است به‌حساب آورد. عشا که در حدود ۲ درصد از کل وزن چربی شیر را در برمی‌گیرد، از اجزای متعددی تشکیل شده است. نیمی از فسفولیپیدهای شیر در کمپلکس پروتئین فسفولیپید غشا تجمع یافته است. پروتئین‌ها ۴۰ درصد از وزن خشک غشا را به خود اختصاص می‌دهند که آنزیم‌های گزانتین اکسیداز و فسفاتاز قلیایی از این جمله بشمار می‌روند. در مجموع بالغ بر ۹۰ درصد از وزن خشک غشا به پروتئین و چربی مربوط می‌باشد. موادی نظیر سربروزیدها، استرهای استرول و هیدروکربن‌ها به میزان کمی در غشا وجود دارند. قسمت اعظم چربی شیر در گلبول های با ضخامت ۱ تا ۱۰ میکرون وجود دارد. قابل‌توجه است که ۸۰ درصد از گلبول‌ها ضخامتی کم‌تر از ۱ میکرون دارند؛ ولی تنها درصد پایینی از چربی شیر را در بر می‌گیرند.

به‌طورکلی اندازه گلبول‌های چربی شیر می‌تواند به‌عنوان معیاری جهت شناسایی و تشخیص گونه‌ها و همچنین نژادهای داخل یک‌گونه از یکدیگر بکار برده شود. برای مثال متوسط اندازه گلبول‌های چربی شیر انسان از گاو کوچک‌تر است و در نژاد جرسی اندازة گلبول‌ها بزرگ‌تر از نژاد فریزین می‌باشد. عواملی چون دوره شیردهی و خصوصیات فردی نیز می‌تواند اندازة گلبول‌های چربی شیر را تحت‌تأثیر قرار دهد.

ترکیب اسید چرب:

چربی شیر و علی‌الخصوص چربی شیر گاو در مقایسه با دیگر چربی‌های طبیعی دامنه‌ی وسیع‌تری از اسیدهای چرب را در بر می‌گیرد. اکثر اسیدهای چرب شیر زوج کربن و فاقد زنجیره جانبی هستند. اسیدهای چرب غیراشباع بیشتر به حالت سیس و انواع چند غیراشباعی عمدتاً به‌صورت غیر کونژوگه دیده می‌شود. درعین‌حال مقادیر جزئی از دیگر انواع اسیدهای چرب نیز در شیر یافت می‌شود، ازجمله اسیدهای چرب اشباع با تعداد کربن زوج یا فرد، خطی، تک یا چند شاخه‌ای، یک یا چند غیراشباعی، شامل: ایزومرهای سیس و ترانس کونژوگه و غیر کونژوگه. کتواسیدها و هیدروکسی اسیدها نیز در شیر یافت می‌شود. ازآنجایی‌که تری گلیسیریدها، فراوان‌ترین گروه موجود در شیر را تشکیل می‌دهند، لذا ترکیب اسیدهای چرب تابعی از ترکیب تری گلیسیریدهای شیر مربوطه خواهد بود. شیر شتر و نشخوارکنندگان پستاندار نسبت به حیوانات تک معده‌ای واجد اسیدهای چرب اشباع بیشتری است. علت این امر هیدروژناسیون گسترده اسیدهای چرب غیراشباع در شکمبه‌ی حیوانات یادشده است. ازاین‌رو میزان اسیدهای چرب غیراشباع در شیر نشخوارکنندگان از ۳۷ درصد کل اسیدهای چرب تجاوز نمی‌کند، درحالی‌که چربی شیر انسان و اسب حاوی بیش از ۵۰ درصد اسیدهای چرب غیراشباع می‌باشد. در شیر انسان به مقدار قابل‌توجهی اسیدهای چرب چند غیراشباعی 18:2 و در شیر اسب 18:2 و 18:3 وجود دارد.

اختلاف دیگری نیز در ترکیب اسیدهای چرب شیر نشخوارکنندگان با حیوانات تک معده‌ای وجود دارد و آن وجود اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه است. به‌طوری‌که در شیر انسان و اسب اسیدهای چرب 4:0 و 6:0 وجود ندارد. در شیر بز به دلیل بالابودن درصد 10:0 مقدار اسیدهای چرب کوتاه زنجیر 4:0 - 10:0 بیشتر از شیر گاو است.

تغییرات ترکیب اسیدهای چرب:

 ترکیب اسید چرب شیر نشخوارکنندگان تا حدودی به نوع اسیدهای چرب رژیم غذایی حیوان بستگی دارد. بررسی‌های انجام‌شده بر روی اسیدهای چرب میریستیک، پالمیتیک و استئاریک نشان داده‌است که در صورت وجودشان در جیره غذایی مقدار آن‌ها و همچنین اسیدهای چرب تک غیراشباعی همتایشان در شیر افزایش‌یافته، در مقابل نسبت سایر اسیدهای چرب کاهش می‌یابد. وجود و مقدار اسیدهای چرب چند غیراشباعی در چربی رژیمی تغییر قابل‌ملاحظه‌ای را در ترکیب اسیدهای چرب شیر به وجود نمی‌آورد که علت آن همان‌طور که قبلاً گفته شد هیدروژناسیون شکمبه‌ای می‌باشد. هیدروژناسیون شکمبه‌ای اسیدهای لینولئیک و لینولنیک منجر به ایجاد خصوصاً ایزومرهای ترانس اسیدهای اولئیک و استئاریک می‌شود. تأثیرپذیری ترکیب اسیدهای چرب شیر از چربی رژیم غذایی بیشتر به تری‌گلیسریدها مربوط می‌شود تا فسفولیپیدها.

گفتنی است چنانچه چربی‌های رژیمی به‌وسیله پروتئین - فرمالدئید پوشش داده شود، اسیدهای چرب غیراشباع در مقابل هیدروژناسیون شکمبه‌ی مصون باقی خواهد ماند.

هنگامی‌که حیوان  برای چرا از محل نگه‌داری زمستانی خود به چراگاه می‌رود، تغییر ترکیب اسید چرب به‌واسطه تغییر ترکیب غذایی تااندازه‌ای مشاهده می‌شود. تغییر ترکیب اسید چرب درنتیجة تغییرات فصلی علاوه بر تأثیر در شیردهی و عوامل محیطی از قبیل دما و رطوبت، ممکن است به بیشتر بودن آزادی و تحرک حیوان در چراگاه نسبت به طویله‌های زمستانی مربوط باشد. علاوه‌برآن شیر تابستانه در مقایسه با زمستانه از اندیس یدی بالاتری برخوردار است. حداکثر اندیس ید در تابستان ۳۷.۳ - ۴۱.۱  و حداقل آن در زمستان ۲۹.۱ - ۳۱.۶  به چشم می‌خورد. اسیدهای چرب 18:0 18:1 18:3 در طول تابستان و اسیدهای چرب 10:0 12:0 14:0 16:0 18:2 در طی زمستان به بالاترین مقدار خود در شیر می‌رسد.

در حالتی که بیماری ماستیدیس با تعداد بیش از  2.5×10⁶ سلول در میلی‌لیتر مستولی شده باشد، مقدار اسیدهای چرب غیراشباع و علی‌الخصوص انواع 16:1 18:1 18:2 به مقدار قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. اگر تعداد سلول‌ها کم‌تر از 2.5×10⁶ سلول در میلی‌لیتر باشد، بیماری ماستیدیس تأثیری بر روی ترکیب اسیدهای چرب نخواهد گذاشت. 

محققین ضمن جمع‌آوری اطلاعاتی درمورد شیر انسان، متوجه تشابه قابل‌ملاحظه‌ای در ترکیب اسیدهای چرب نمونه‌های مختلف شده، همچنین دریافتند که تنها اسید چرب 18:2 به طور مشخصی تحت‌تأثیر رژیم غذایی قرار می‌گیرد و آن‌ها در نهایت چنین نتیجه گرفته‌اند که ترکیب اسید چرب شیر انسان جز در موارد حاد سوءتغذیه، چندان از رژیم غذایی تأثیر نمی‌پذیرد.

توزيع اختصاصی اسیدهای چرب:

اسیدهای چرب موجود در شیر یا هر فراورده دیگری ازاین‌قبیل معمولاً به طور مساوی در سه موقعیت sn گلیسرول توزیع نمی‌شوند. به‌عنوان‌مثال اسیدهای چرب 4:0 و 6:0 منحصراً در موقعیت sn-3، اسیدهای چرب 8:0 و 10:0 به طور مساوی در sn-2,3، اسیدهای چرب 12:0 و 14:0 با احتمال بیش از ۵۰ درصد در sn-2 و 16:0 در sn-1,2، اسید چرب 18:0 بالغ بر ۶۰ درصد در sn-1 و 18:1 در حدود ۴۱ درصد در هر یک از موقعیت‌های sn-1,3 متمرکز شده‌اند.

چگونگی توزیع اسیدهای چرب در تری گلیسیریدهای شیر گوسفند و بز با گاو مشابه است. محققان دریافتند که د. طول سال، اختلاف عمده‌ای در توزیع اسیدهای چرب شیر گاو رخ نمی‌دهد، بلکه تنها تغییرات جزئی در مورد اسیدهای چرب با طول زنجیره متوسط 8:0 - 14:0 مشاهده می‌گردد. به‌علاوه تغییرات در موقعیت‌های sn-1 بیش از sn-2 بوده، معمولاً هنگامی‌که نسبت یک اسید در موقعیت sn-1  متحمل تغییر می‌شود، موقعیت sn-3 تغییراتی در جهت عکس آن از خود نشان می‌دهند.

در چربی شیر انسان 16:0 اساساً در موقعیت sn-2 و 18:0 غالباً در موقعیت sn-1 یافت می‌شود. 18:1 به طور یکسان بین sn-1 و sn-3 توزیع گردیده است، درحالی‌که کمتر در موقعیت sn-2 دیده می‌شود. و 18:2 بیشتر در موقعیت sn-1و sn-2 متمرکز شده است.

اسیدهای چرب موجود در فسفولیپیدها:

به‌طورکلی فسفولیپیدهای شیر نشخوارکنندگان فاقد اسیدهای چرب کوتاه‌تر از 10:0 بوده، بالعکس حاوی مقادیر قابل‌توجهی از اسیدهای چرب فرد کربن و متوسط‌زنجیر می‌باشد. فسفولیپیدهای شیر گاو در مقایسه با تری گلیسیریدهای آن، از اسیدهای چرب چند غیراشباعی و اسیدهای بلند زنجیرة بیشتری برخوردار است. البته، خود فسفولیپیدها نیز تفاوت‌های بسیاری با یکدیگر دارند. توزیع اسیدهای چرب در فسفولیپیدها به این‌گونه است که انواع اشباع در موقعیت sn-1 و غیراشباع در sn-2 قرار می‌گیرند.

برای مطالعه ساختار پروتئین های شیر کلیک کنید