CC BY
13
УДК 636.32/38:677.31:577.1
Ткачук В.М., кандидат сшьськогосподарських наук, © Стапай П.В., доктор сшьськогосподарських наук Кочетов С.В., молодший науковий сшвроб^ник 1нститут бюлош тварин УААН, м. Львгв
СТРУКТУРА, Х1М1ЧНИЙ СКЛАД I Ф1ЗИЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 КОЛЬОРОВО1 ВОВНИ Г1РСЬКОКАРПАТСЬКИХ ОВЕЦЬ
У статт1 представлено результати дослгдження структури, хгмгчного i лШдного складу кольоровог (бмог, Ырог i чорног) вовни овець украгнськог ггрськокарпатськог породи. Показано, що за вмгстом ргзних фракцш чорна вовна вгдргзняеться вгд бшог меншим вмгстом fi-кератози (кутикулярний шар). Для Ырог i чорног вовни характерним також е бгльший вгдсоток у-кератози (аморфна фракщя), а быа вовна характеризуеться найвищим вмгстом кристалгчног фази (бглок макро- i мгкрофгбрил). Чорна вовна характеризуеться найменшим вмктом загальног Ырки, холестерол сульфату та сульфолiпiдiв i найвищим вмктом цистину, гексозамШв та мщтстю волокон. Майже за уЫма показниками Ыра вовна займае промiжне м^це мiж бмою та чорною.
Ключоei слова: вiвцi, кольорова вовна, кератин, структура, хiмiчний та лтдний склад, мщтсть.
Вступ. В останш роки у прських районах Карпат, де розводять натвгрубововнових овець украшсько! прськокарпатсько! породи, зрю попит на вовну природного кольору, зокрема чорного та арого. Це зумовлено тим, що тгментована вовна вважаеться щеальною сировиною, оскшьки при виготовленш з не! текстильних виробiв не потрiбне застосування рiзноманiтних барвниюв хiмiчноl природи, як е небезпечними забруднювачами навколишнього середовища i можуть загрожувати здоров'ю як виробника продукцп так i широкому загалу споживачiв. О^м того, у процес фарбування вовни використовуються також iншi хiмiчнi речовини, що призводять до часткового руйнування i! структури, а отже i попршення фiзико-механiчних властивостей, зокрема мщноси, еластичност та пластичности Отже, виготовлення таких виробiв, як лiжники, килими та шш^ з вовни природного забарвлення е бiологiчно виправданим i економiчно вигiдним. У свою чергу це вимагае докоршного перегляду ставлення до вiвцi з кольоровою вовною, а також з'ясування генетико-бiохiмiчних особливостей формування тгментовано! вовни, вивчення ii структури, хiмiчного складу та фiзичних властивостей. У зв'язку з цим метою нашо! роботи було вивчити структуру, лшщний та хiмiчний склад i фiзичнi властивостi кольорово! вовни прськокарпатських овець.
© Ткачук В.М., Стапай П.В., Кочетов С.В., 2008
221
Матер1али 1 методи. Дослщження проведено на вiвцематках украшсько! прськокарпатсько! породи. Об'ектом дослщжень служили зразки вовни з рiзним природним забарвленням, а саме бшим, сiрим та чорним.
Пiдготовку вовни та одержання структурних лiпiдiв з волокон i !х кiлькiсне та яюсне визначення здiйснювалося за рашше описаними нами методами [1]. Структуру вовни, вмют цистину, тирозину, триптофану, арки, фосфору та гексозамшв - за загальновживаними методами [2], а мщшсть волокон на розрив - за допомогою приладу ДШ-3М. Отримаш цифровi данi опрацьовували статистично.
Результати дослщження. У таблищ 1 представлено даш, якi характеризують макроструктуру кольорово! вовни, зокрема И остi i пуху. 1з цифрових даних видно, що у структурi вовни прськокарпатських овець найбiльшу частину складае а-кератоза, тобто бiлок макро- i мiкрофiбрил (52,4359,86%). Однак статистично достовiрних рiзниць мiж бiлою, сiрою та чорною вовною не встановлено. Хоча найбшьше ще! фракцп е у бшй вовнi, як, до реч^ i Р-кератози. Стосовно Р-кератози (кутикулярний шар), то найменший вiдсоток (7,83%, р<0,05) И е у чорнш вовнi. Проте найбiльш характернi рiзницi у структурi волокон спостерiгаються у у-кератоз^ тобто цементуючiй речовинi.
Таблиця 1.
Структура кольорово!' вовни Прськокарпатських овець,% (М ± т, п = 5)
Кератози Кол1р вовни
бший арий чорний
Ость
Альфа 59,86±2,83 52,43±3,21 57,20±4,09*
Бета 17,06±3,53 10,56±3,18 7,83±2,39*
Гамма 23,05±0,94 37,00±0,65* 34,90±2,23*
Пух
Альфа 57,20±4,09 50,86±5,35 56,55±3,14
Бета 12,26±3,64 16,00±5,13 12,35±2,95
Гамма 30,60±5,78 33,13±6,63 31,10±0,19
Примита: тут 1 надал1 статистично достов1рш р1знищ:* -р<0,05; ** -р<0,01; ***-р<0,001
Отже, як випливае з даних таблицi 1, для бшо! вовни характерне сшввщношення кератоз приблизно як 60:17:23, тобто 60% альфа-, 17% бета- i 23% гамма-фракци. Для аро! вовни це сшввщношення складае 52:10:37, а чорно! — 57:8:34. Як бачимо, за вмштом рiзних фракцiй чорна вовна вiдрiзняеться вiд 6шо! меншим вмiстом Р-кератози (р<0,05). Для аро! i чорно! вовни характерним також е бшьший вiдсоток у-кератози. У той же час бша вовна характеризуеться найвищим вмiстом кристалiчно! фази, тобто а-кератози.
Стосовно пухових волокон, то з даних таблищ 1 видно, що рiзниць мiж бшою, сiрою i чорною вовною у окремих кератозах не встановлено. Тобто сшввщношення мiж окремими фракцiями кератоз е майже однаковим.
Вщомо, що основним компонентом вовни, який визначае И структурш i фiзико-хiмiчнi властивоси, е бiлок — кератин. Вовна на 97-98% складаеться iз цього бшка [3]. У структурi кератинових волокон також мштиться невелика
222
кшьюсть лшвдв (трохи бшьше 1% вщ cyxoï маси), яю деякi автори пропонують називати „штегральними лшщами" [4,5]. Однак, на даний час ще остаточно не встановлено походження цих лшвдв, ïx остаточний склад, функцiональнi властивоси. Особливо мало вiдомо про лшщи вовни овець та ïx роль у формуванш фiзико-xiмiчниx i технолопчних властивостей вовновоï сировини, в тому чи^ в залежностi вiд структурноï та морфологiчноï будови волокон, ïx забарвлення, впливу годiвельниx та шших паратипових чинникiв.
У результатi проведених дослiджень показано, що за вмштом загальних лiпiдiв рiзниць мiж бшою, арою та чорною вовною не встановлено. У цьому зв'язку варто нагадати, що ранiше нами було показано, що кшьюсть загальних лшвдв у кератиш залежить вiд характеру вовнового покриву, зокрема, у грубш вовш каракульських овець кiлькiсть ïx е значно бiльша в порiвняннi з напiвтонкою вовною темноголових овець. Вовна прськокарпатських овець за тониною вщноситься до нашвгрубо].' вовни, а за вмютом структурних лiпiдiв вона займае промiжне мiсце мiж натвтонкою i грубою [6].
З цифрових даних таблищ 2, у яюй представлено результати дослщження лшщного складу вовни прськокарпатських овець, видно, що мiж бшою i арою вовною суттевих рiзниць не встановлено.
Таблиця 2.
Лшщннй склад кольорово!' вовни прськокарпатських овець, % ( M1±in, n = 3)
Класи лшвдв Кол1р вовни
бший арий чорний
Полярш лшвди 24,75±2,10 24,92±1,45 27,02±1,47
Неетериф1кований холестерол 52,88±1,88 52,38±0,85 48,60±1,43
НЕЖК 7,61±1,19 7,70±0,58 8,04±0,65
Стеринова фракщя 7,28±0,49 7,74±0,51 9,67±0,52*
Еф1рнозв'язаний холестерол 7,47±0,53 7,25±0,51 6,67±0,60
склад полярних лшщв
-глшолшвди найвищо! полярносп 4,67±,36 4,99±0,30 5,11±,90
-невдентиф1ковано 1,40±0,09 1,32±0,06 1,42±0,14
-невдентиф1ковано 1,20±0,09 1,11±0,04 1,20±0,13
-холестерол сульфат 10,23±0,18 10,20±0,23 7,91±0,13***
-глюкозил церашди 12,40±0,85 12,10±0,64 14,47±1,94
-сульфолшщи 20,63±0,41 20,99±1,23 18,29±0,16**
-церамщи 49,47±1,34 49,28±1,26 51,59±2,71
Натомiсть у чорнш вовш е штотш рiзницi мiж кiлькiсним спiввiдношенням окремих компонентсв. Цiкаво, що цi вiдмiнностi стосуються насамперед арковмшних компонентiв, зокрема, холестерол сульфату та сульфолшвдв. Кiлькiсть цих компонент у чорнiй вовнi е менша порiвняно з сiрою i, особливо, бшою вовною. У той же час для чорно].' вовни характерним е бшьший вмшт однiеï з стеринових фракцш, яка, на жаль, нами не щентифжована.
223
Аналiзуючи цифровi даш, неважко також зауважити що майже за уама лшщними компонентами ара вовна займае промiжне мюце мiж бiлою i чорною, що цшком логiчно, адже вона складаеться як iз бiлих, так i чорних волокон.
Стосовно фракцiй лшвдв, якi мiстять у своему складi сiрку, то з цифрових даних наступно! таблицi видно, що у чорнш вовнi е менший вмют загально! сiрки. Однак рiвень цистину при цьому е порiвняно найвищий, як, до речi, i гексозамшв.
Таблиця 3.
\1м1чний склад i ф1зичн1 показники кольорово!" вовни Нрськокарпатськнх
овець, (М±т, п = 3)
Показники Кол1р вовни
61лий арий чорний
Срка, % 2,89±0,01 2,80±0,07 2,68±0,05*
Цистин, % 11,32±0,66 11,78±0,19 11,87±0,58
Тирозин,% 2,53±0,17 3,08±0,12* 2,90±0,20
Гексозамши, мг/г 193,58±6,61 217,14±9,30* 231,43±8,98*
Мщшсть, км 12,59±0,55 12,77±0,35 12,79±0,19
Пгроскотчшсть, % - до екстракцп лшщв - шсля екстракцп лшщв 6,23±0,30 10,81±0,50 р<0,01 5,38±0,83 9,96±0,62 р<0,02 5,89±0,15 10,53±0,47 р<0,001
Такi показники хiмiчного складу вовни як цистин i гексозамiни е штегральними показниками, оскiльки мають пряме вщношення до формування фiзичних властивостей волокон, зокрема !х мiцностi. Стосовно мщносп, то з цифрових даних таблиц 3 видно, що статистично достовiрних рiзниць мiж окремими групами тварин не встановлено. Однак, за умов даних дослщжень показники мщност волокон чорно! вовни виявилися найвищими.
З цифрових даних таблицi 3 також видно, що тсля екстракцп лiпiдiв з вовни !! пгроскотчшсть достовiрно зростае, однак суттевих змш гiгроскопiчностi мiж бiлою, сiрою та чорною вовною гiрськокарпатських овець нами не виявлено.
Висновки. У чорнш вовш гiрськокарпатських овець мютиться найменше Р-кератози, натомiсть у чорнш i сiрiй вовнi е бшылий вiдсоток у-кератози, а 6ша вовна характеризуеться найвищим вщсотком а-кератози. Для чорно! вовни характерним е низький вмют загально! арки, холестерол сульфату та сульфолшвдв i високий вмiст цистину, гексозамiнiв та одше! з фракцiй стеринового походження. Пiгментована вовна характеризуеться вищими показниками розривного зусилля волокон.
Лггература
1. Ткачук В.М. Лiпiдний склад кератину 6шо! та пожовтiло!' вовни [Текст] / В.М.Ткачук, П.В.Стапай // Науково-техшчний бюлетень 1нституту бiологi! тварин. - Львiв, 2001. - Вип. 1(2). - С. 142-145.
2. Макар И.А. Биохимические показатели для оценки качества шерсти [Текст]: методические рекомендации / И.А.Макар, В.В.Гуменюк, П.В.Стапай,
224
З.Ф.Лукашевский, С.Ф.Швец, Г.М.Седило, А.Ю.Гуменюк, А.С.Долинский. -Львов, 1984. - 42 с.
3. Макар И.А. Пути улучшения качества шерсти [Текст]. - К.: Из-во УСХА, 1992. - 118 с.
4. Wertz P. W. Integral lipids of hair and stratum comeum [Тех^ / P.W.Wertz // Experientia Suppl. - 1997. - Vol.78. - P.227-237.
5. Gniadecka M. Structure of water, proteins, and lipids in intact human skin, hair, and nail [Тех^ / M.Gniadecka, Nielsen O. Faurskov, D.H.Christensen, H.C.Wulf // J. Invest. Dermatol. - 1998. - Vol.110, №4. - Р. 393-398.
6. Стапай П.В. Лшщний та жирнокислотний склад кератину вовни [Текст] / П.В.Стапай, В.М.Ткачук // Науково-техшчний бюлетень 1нституту бюлогп тварин i Державного науково-дослщного контрольного шституту ветпрепараив та кормових добавок. - Львiв, 2007. - Вип.8 (№1,2). - С.63-69.
Summary
V.M. Tkachuk, P.V. Stapay, S.V. Kochetov Institute of Animal Biology UAAS, Lviv STRUCTURE, CHEMICAL CONTENT AND PHYSICAL FEATURES OF COLOURED WOOL OF UKRAINIAN KARPATHIAN SHEEP
The data about structure, chemical and lipid content of coloured (white, grey, black) wool of Ukrainian Karpathian sheep were presented in the paper. It was established that black wool differs from white wool the lower content of fi-keratose (cuticle layer). Grey and black wool characterizes by higher percentage of y-keratose (amorphous fraction) and white wool characterizes by highest content of a- keratose (the protein of macro- and microfibrilles). Black wool is characterizes by the least content of sulfur, cholesterol sulfate and sulfolipids and the highest content of cystine, hexozamines and strength of fiber. Almost of all indexes of grey wool occupies intermediate position between white and black wool.
Стаття надшшла до редакци 9.09.2008
225
