STANISŁAW KRAUZE, REGINA OLĘDZKA, ANNA FUNDOWICZ
TRAWIENIE ENZYMATYCZNE IN VITRO BIAŁKA ZWIERZĘCEGO
I. BADANIE' STRAWNOŚCI RÓŻNYCH RODZAJÓW MIĘS SUROWYCH A TAKŻE PODDANYCH PROCESOM TERMICZNYM
z Zakładu Badania Środków Spożywczych Akademii Medycznej w Warszawie Kierownik: prof. dr S. Krauze
Trawieniu enzymatycznemu in vitro poddano wołowinę, wieprzowinę, cielęcinę, baraninę i drób w stanie surowym oraz po ugotowaniu i usma- żeniu. Wykazano, że obróbka termiczna ma wpływ na ilość wydzielo- nego azotu a-aminowego zarówno dodatni jak i ujemny w zależności od
rodzaju mięsa.
Ogrzewanie produktów białkowych wpływa na zmianę ich budowy,
a tym samym na przyswajalność tych związków przez organizm. Szereg autorów [1—3] stwierdziło, że obróbka termiczna mięsa powoduje zmaniej-szone wydzielanie aminokwasów. Wynikałoby z tego, że przyswajalność
"białka. produktów mięsnych związana jest ze sposobem ich przygotowania
do spożycia. Ponieważ trace dotyczące badania strawności białka mięs
obejmują pojedyńcze rodzaje mięsa przy zastosowaniu różnych metod ba- dawczych, postanowiono przebadać strawność szeregu mięs porównawczo.Chciano wykazać wpływ obróbki termicznej (gotowanie i smażenie) na ilość oraz szybkość uwalniąnych aminokwasów najczęściej spożywanych
mięs, takich jak wołowina, wieprzowina, cielęcina, - baranina i drób.W ten sposób chciano sprawdzić przydatność tych mięs do celów diete-
tycznych. Poza tym, celem pracy było przekonanie się, w jakim stopniu zmienia się dynamika trawienia enzymatycznego in vitro białka różnychgatunków mięs, przy uwzględnieniu takich warunków proteolitycznych
jakie panują w żołądku,
CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA
Przygotowanie materiału doświadczalnego
Przebadano następujące gatunki mięsa: wołowe, wieprzowe, cielęcinę, drób i ba-
raninę. i
Enzymatycznemu trawieniu in vitro [4], oznaczeniu suchej masy [5] i azotu całko- witego [5] poddano mięso surowe oraz mięso gotowane i smażone.
Mięso gotowane: odważkę 5 g wrzucano do 100 ml wrzącej wody, gotowano pod przykryciem przez 1 godzinę, na małym płomieniu. Mięso po ugotowaniu rozdrab- miano i razem z tzw. „rosołem” przenoszono do miksera elektrycznego. Homogeni- zację prowadzono w ciągu 10 minut. Po ilościowym przeniesieniu do kolby mierni-
<zej pojemności 200 ml homogenat uzupełniano do kreski wodą destylowaną.
Mięso smażone: 5 g mięsa krajano na kotleciki, kładziono na rozgrzany smalec i smażono w ciągu 5 minut. Kotleciki ro::drabniano, przenoszono do elektrycznego miksera i homogenizowano 10 min. Dalej postępowano tak jak w przypadku mięsa gotowanego.
Mięso surowe: 5 g mięsa homogenizowano z 70 ml wody przez 10 minut, przeno- szono do kolby mierniczej pojemności 200 mli uzupełniano wodą do kreski.
„Stosowane metody analityczne
Z przygotowanych w wyżei podany sposób homogenatów pobierano pipetą 10 ml próbki do następujących oznaczeń: suchej masy [5], azotu całkowitego oznaczanego według metody Kjeldahla [5] i osobną próbkę do przeprowadzenia dializy. W diali- zatach azot a-aminowy oznaczano z ninhydryną [6].
Enzymatyczną hydrolizę in vitro badanych mięs połączoną z dializą przeprowa- dzono według metody zmodyfikowanej i opracowanej przez Gradową [4]. Metodę tę stosowaliśmy w badaniu strawności jaj kurzych i kaczych.
Doświadczalnie ustalono czas trawienia mięsa z pepsyną w kwasie solnym, w któ- tym uzyskano maksymalną ilość uwolnionych aminokwasów. Inkubację z pepsyną i kwasem solnym przeprowadzono w okresie 2, 3, 4 i 5 godzin, po upływie których trawiono z pankreatyną przeprowadzając równocześnie dializę (tabela I). Dializaty zbierano po 2, 4 i 6 godzinach trawienia z pankreatyną. ,
Tabela I
Ilość wydzielonego azotu a — aminowego (wyrażonego jako procent azotu całkowi- tego) w zależności od czasu inkubacji z pepsyną po 4-godzinnej dializie z pan-
kreatyną
. o. Suma wydzielonego.
Jłość godzin inku- | rrość godzin dializy | Łączna ilość godzin | N a-aminowego w
„bacji substratu z kwasem solnym z pankreatyną . , trawienia 2 ml dializatu W ИБ
2 4 6 34,56
3 4 7 35,06
4 4 8‘ 34,44
5
OMÓWIENIE WYNIKÓW 4
9
34,88
Stwierdzono, że niezależnie od czasu inkubacji z pepsyną w środowisku
kwasu solnego po 4 godzinach dializy z pamkreatyną suma wydzielonych aminokwasów z surowego mięsa wołowego jest niemalże taka sama (róż- nica wynosi + 0,36 ug azotu a-aminowego) (tabela I), przy czym najwyż-
szą ilość zaobserwowano po 3-godzinnej inkubacji z pepsyną oraz 4-godzin- nej dializie. Dlatego ten okres czasu stosowano w toku dalszych badań.Wymika z tego, że niezależnie od czasu przebywania mięsa w soku żo- łądkowym i jelitowym, przy zachowaniu odpowiednich stężeń H'-ych so-
ków, ilość aminokwasów przechodzących do dializatów jest taka sama.Stwierdzenie to ma duże znaczenie dietetyczne.
W toku dalszych badań okazało się, że dynamika trawienia różnych ga-
tunków mięs i ich przyswajalność jest bardzo. różna. Temperatura w róż- nym stopniu wpływa na wydzielanie się azotu a-aminowego, którego ilość
jest miarą strawności mięsa.
Sokołow i Kamel [1] badając za pomocą chromatografii skład białek mięsa ogrzewanego w różnych temperaturach i różnym czasie stwierdzili,
że czas i temperatura ogrzewania wpływały na straty azotu ogólnego i aminokwasowego. Natomiast Clark i inni [2], badając wpływ ogrzewania na mięso metodą wzrostową i oznaczając retencję azotu nie stwierdzili obniżania wartości odżywczej pod wpływem ogrzewania. Heller i wsp. [3]stwierdzili, że obniżenie to zachodzi tylko przy intensywnym ogrzewa- niu.
Badając wpływ temperatury na ilość wydzielonych aminokwasów
stwierdzono, że w przypadku gotowanej i smażonej baraniny, gotowanegodrobiu oraz gotowanej i smażonej wieprzowiny nastąpił spadek wydziela- nia wolnych aminokwasów, w stosunku do mięs surowych (ryc. 1). Nie
1 aj
TTL
ен»LELLIN
LINE
ELEN
12345
Ryc. 1. Zawartość azotu a-aminowego (wyrażonego jako procent azotu całkowitego) w dializatach mięs surowych i poddanych obróbce termicznej (po 4 godz. dializy).
Kolumna pierwsza — mięso surowe, kolumna druga — mięso gotowane, kolumna trzecia — mięso smażone. Legenda: 1 — wieprzowina, 2 — baranina, 3 — drób,
4 — cielęcina, 5 — wołowina i
brano oczywiście pod uwagę różnie, jakie istnieją w budowie białka po-
szczególnych mięs, Jednak w każdym z pozostałych przypadków tzn. wo-łowiny, cielęciny i smażonego drobiu nastąpił wzrost wydzielonych wol-
nych aminokwasów pod wpływem ogrzewania (гус. 1).Heller i Morgan [3] badały pojawienie się aminokwasów we krwi żyły wrotnej po spożyciu surowej i ogrzewanej wieprzowiny. Badania te wy- kazały, że ogrzewanie mięsa nie tylko obniża ilość aminokwasów we krwi,
ale ponadto aminokwasy te osiągają maksymalne stężenie w różnym cza-sie. Tymczasem po spożyciu mięsa surowego wszystkie aminokwasy egzo-
genne równocześnie osiągają maksymalne stężenie we krwi żyły wrotnej.Uzyskano gorszy wzrost zwierząt karmionych mięsem ogrzanym. Wynika-
łoby z tego, że dane uzyskane w tej pracy odnośnie wieprzowiny w pew-nym stopniu potwierdzają badania Heller i Morgan [3].
Jeżeli chodzi o wpływ obróbki termicznej na zawartość azotu całkowi-
tego, to dość istotne różnice ujawniły się w przypadku wieprzowiny i ba-raniny (tabela III). Różnice te prawdopodobnie spowodowane są zawarto-
ścią tkanki tłuszczowej.
vje N a-aminowego
Т
30 — р _
EH ГЕ
20 Ey IE Е. | 4 JE
BIE i IE
10 — |: Its
IE NIE IE:
1]. UE. z LIE
123 123 123 . 123
Ryc. 2. Porównanie zawartości azotu a-aminowego (wyrażonego jako procent azotu całkowitego) w dializatach różnych rodzajów mięs. Kolumna pierwsza — wieprzo-
"wina, kolumna druga — baranina, kolumna trzecia — drób, kolumna czwarta — cielęcina, kolumna piąta — wołowina. Legenda: 1 — rnięso surowe, 2 — mięso goto-
wane, 3 — mięso smażone Tabela II
Procent azotu a-aminowego (wyrażony jako procent azotu całkowitego po 4 godzi-
s nach dializy)
Mięso Surowe * Gotowane Smażone
"Wieprzowina 34,90 , 20,79 | 22,05
"Baranina - 80,03 26,41 , „25,44
„Drób - se : 24,41 “4 23,58 - . 26,06
Cielęcina 22,08 : " 22,16 22,33
Wołowina 9,29 25,06 25,01
W omawianej pracy stwierdzono, że w przypadku mięsa. wołowego obróbka termiczna w dużym stopniu wpływa na uwalnianie się amino- kwasów — 9,92% azotu a-aminowego w mięsie surowym, 25,06% — w mię- sie gotowanym i 25,1% w mięsie smażonym. Brak jest różnie w przypadku
„mięsa gotowanego i smażonego (tabela Il).
"Tabela II
Procent azotu całkowitego w 100 g mięsa
Mięso Surowe Gotowane "Smażone
"Wołowina 3,51 3,52 3,08
Wieprzowina 2,41 3,73 3,02
Cielecina 3,63 3,35 3,18
Drób 3,18 3,40 3,35
Baranina 2,52 3,13 2,91
Bautista i in, [7], badając zmiany spowodowane ogrzewaniem w zawar- tości azotu aminowego, azotu rozpuszczalnego w kwasie trójchloroocto- wym (TCA) w mięsie wołowym stwierdza, że azot aminowy zmniejszał się tylko przy najwyższej użytej temperaturze.
Stwierdzono niekorzystny wpływ ogrzewania na strawność mięsa wie- przowego. Procentowa zawartość aminokwasów wynosi tu: mięso suro-
we — 34,90%, mięso gotowane — 20,79%, mięso smażone — 22,05%.
- I w tym przypadku nie ma wielkich różnie w zawartości wolnych amino-
kwasów w mięsie gotowanym i smażonym.W cielęcinie występują niewielkie tylko różnice w zawartości amino-
kwasów uwolnionych w czasie hydrolizy. Działanie wyższej temperaturypowoduje zwiększone wydzielanie aminokwasów, nie mniej jednak róż- nice te wydają się być mało istotne: mięso surowe 22,08% azotu a-amino- wego, gotowane 22,16%, smażone 22,23% (ryc. 1 i 2).
Smażenie drobiu wpływa na zwiększoną ilość wydzielonych aminokwa-
sów w czasie trawienia — 26,06% azotu a-aminowego. Podczas hydrolizy mięsa surowego drobiu uwalnia się 24,41% aminokwasów a gotowanego —
23,58%. s
Baranina okazała się mięsem dobrze strawnym. Obróbka termiczna po- woduje zmniejszenie strawności tego mięsa. Ilość wydzielonych. amino- kwasów w przeliczeniu na azot a-aminowy wynosi w mięsie surowym
30,03%, gotowanym 26,41%, a smażonym — 25,44%,
Jeżeli do celów konsumpcyjnych stosowanoby powszechnie mięso suro-
we, zwrócić należałoby uwagę na dobrą strawność surowej wieprzowiny.
Najgorzej strawna okazała się surowa wołowina.
" Reasumując, najlepiej strawna z mięs gotowanych jest baranina, dalej wołowina, drób, cielęcina i wieprzowina. Ze smażonych mięs najlepiej
strawny jest drób, dalej baranina, wołowina, cielęcina i wieprzowina (tabela II).
WNIOSKI
1. Stwierdzono, że obróbka termiczna ma wpływ na zawartość azotu całkowitego i a-aminowego zarówno dodatni jak i ujemny w zależności od
rodzaju badanego mięsa, a więc od struktury białka.2. Przeciętnie na wydzielenie maksymalnej ilości a-aminokwasów
z mięsa w sokach trawiennych potrzeba od 6 do 7 godzin. Trzygodzinnainkubacja z pepsyną w środowisku kwasu solnego przy pH 1,5 oraz czte- rogodzinna dializa z pankreatyną przy pH 7,3 spełnia to założenie.
3. Stwierdzono, że niezależnie od czasu inkubacji po 4 godzinach dializy suma wydzielonych a-aminokwasów ‘jest niemalże taka sama.
4. Wykazano, że strawność mięsa zależy od procesów termicznych, któ-
rym zostało ono poddane i tak:
a) w mięsach surowych najlepiej strawną okazała się wieprzowina po-
tem baranina, drób, cielęcina, najgorzej wołowina,b) z mięs gotowanych najlepiej strawną jest: baranina, dalej wołowina, drób, cielęcina i wieprzowina,
c) z mięs smażonych: drób, baranina, wołowina, cielęcina i na ostatnim miejscu wieprzowina, j
С. Краузэ Р. Олендзка, А. Фундович
ЭНЗИМАТИЧЕСКОЕ ПЕРЕВАРИВАНИЕ 1М УТВО ЖИВОТНОГО БЕЛКА Часть Т. Исследование переваривания различных видов сырого мяса а также
‚ мяса подвергнутого термическим процессом Содержание
Исследовано процесс энзиматического переваривания ш УЙто белков Maca:
говяжего, свиного, телячего, домашней птицы и мяса овчины.
Исследовано мясо сырое и после термической обработки (варка, жарение) при помощи протеолитических энзимов.
Констатировано, что температура имеет разное влияние на PARISH во премя
‘гидролиза — аминового азота.
Температура имеет также влияние на содержание полного азота,
Разница в содержании полного азота можно объяснить присутствием жировой такни и катается свинины и баранины.
Установлено следующую очередь перевариваемости:
1) сырое мясо: свинина, баранина, домашние птицы, телятина и говядина, 2) вареное мясо: баранина, говядина, домашняя птица, телятина и свинина, 3) жареное мясо: домашняя птица, баранина, говядина, телятина и свинина.
S. Krauze, R. Olędzka, A, Fundowicz
ENZYMATIC DIGESTION IN VITRO OF ANIMAL PROTEINS
I. Investigation of the Digestability of Various Kinds of Raw Meat as well as Meat Subjected to Thermal Processes
Summary
The process of the in vitro enzymatic digestion of proteins of the following kinds of meat: beef, pork, veal, poultry meat, and mutton, was investigated. The tests were carried out with proteolytic enzymes on raw meat and on that subjected to ther- mal processes (boiling and frying).
It was found that temperature had a varying influence on the liberation in the course of the hydrolysis of a-amino nitrogen. The temperature influenced also the contents of the total nitrogen. The differences in the nitrogen contents observed in the case of beef and mutton could be explained by the presence of the fatty tissue.
The following order of digestablility was established:
1) raw meats: pork (most easily digested), mutton, poultry meat, veal, beef, 2) boiled meats: mutton, beef, poultry, veal, pork,
3) fried meats: poultry, mutton, beef, veal, pork.
PISMIENNICTWO
1. Sokołow A., Kamal E.: Piszczewaja Tiechnołogia, 1962, 4, 37. — 2. Clark H. E., Wilmeth M. C., Harrison D. L., Vail G. E.: Food Res, 1955, 20, 35. — 3. Heller H., Chutkow M.: J. Nutrition, 1962, 76, 2. — 4. Gradowa W.: Zeszyty Nauk. SGGW Techn.
Rol.-Spoż., 1966, 4, 153. — 5. Krauze S., Bożyk Z., Piekarski L.: Podręcznik Anali- tyka Żywnościowego, Warszawa, PZWL, 1962. — 6. Lange B.: Kolorimetrische Ana- lysse, Weinheim, 1959. — 7. Bautista F., Thompson R., Cain R.: J. Food Science, 1961, 26, 15.
Dn. 12 V 1969 r.
Warszawa, ul. Przemysłowa 25
