Микроструктура кальмара тихоокеанского как сырья для пищевой индустрии

Введение . Пищевые качества кальмара позволяют использовать его как в необработанном виде, так и в виде ингредиентов мясных и рыбных продуктов. Отличные вкусовые качества и высокая пищевая ценность позволяют рассматривать кальмара как предмет стабильно и эффективно развивающегося промысла, который дает возможность существенно расширить ассортимент функциональных продуктов и продуктов здорового адекватного питания [ 1, 2 ] . Особое значение имеет тот факт, что Россия ведет промысел кальмаров в северо-западном регионе Тихого океана, в основном в акватории Берингова, Охотского, Японского морей, а также в водах, омывающих полуостров Камчатку и Курильские острова. Поэтому вопросы переработки кальмаров с целью обеспечения населения полезным, сравнительно недорогим, но скоропортящимся видом гидробионтов является актуальной задачей пищевой индустрии [ 3 ] . Кроме того, кальмары с своем составе содержат значительное количество микроэлементов. Среди них особую значимость имеет йод, дефицит которого в пище человека регистрируется на значительной территории России. Известно, что йод в составе гормонов щитовидной железы контролирует рост, развитие детей, обеспечивает функционирование нервной системы, оказывает интегрирующее действие на функции практически всех систем организма [ 4 ] .

В связи с этим, современные тенденции расширения ассортимента продуктов здорового питания, обладающих свойством улучшать физиологический статус человека, позволяет рассматривать кальмары как перспективное сырье для создания продуктов, обогащенных таким важным микроэлементом, как йод [ 5, 6 ] .

Несмотря на имеющуюся информацию об анатомическом строении кальмаров, данные о микроструктурных особенностях кальмара тихо- океанского в нативном и замороженном состоянии, к сожалению, немногочисленны и разрознены.

Цель исследования : изучение микроструктуры съедобных частей кальмара – головы, мантии и щупальцев, что необходимо для обоснования технических решений по их рациональному использованию.

Объекты и методы исследования . Нативную структуру кальмаров тихоокеанских изучали на объектах, выловленных в Японском море у побережья Вьетнама, в условиях научноисследовательской лаборатории факультета биотехнологии и экологии Ньачангского университета Республики Вьетнам (г. Ньачанг). В исследовании также использовали кальмаров тихоокеанских, выловленных в Охотском море, которые поступают на континент в замороженном виде в конце весны и осенью. Масса одного экземпляра кальмара составляет в среднем 200–500 г. В процессе исследования размораживание кальмаров проводили при температуре около 15 °С на воздухе. Приготовление гистологических препаратов для морфологических исследований проводили по общепринятой методике, используя фиксацию формалином и окрашивание гематоксилин-эозином.

Структуру оценивали на основании микроскопирования, которое проводили на световом микроскопе [ 7 ] . Исследованию подвергали мантию кальмара, щупальца и голову. У замороженных кальмаров исследовали структуру тканей мантии.

Результаты исследования и их обсуждение . Изучение особенностей структуры кожи позволило установить, что поверхностный слой кожи лишен клеточного материала (рис. 1, а). Тонкий эпидермальный слой расположен на базальной мембране, под которой находится соединительная ткань, характеризующаяся волокнистой структурой и наличием клеточных элементов.

Соединительная ткань на границе с мышечной тканью содержит клеточные элементы, среди которых выявляются крупные клетки с включением меланиноподобного вещества. Эти клетки по своей структуре относятся к хромато-форам и иридоцитам (рис. 1, б). В съедобных частях кальмара (голова, щупальца, мантия) мышечная ткань представлена упорядоченно расположенными мышечными клетками.

Многочисленные пучки миоцитов, представленные в мышцах головы, в основном располагаются компактно. Среди клеток, напоминающих клетки гладкой мышечной ткани млекопитающих и птиц, выявляются многоядерные клетки (рис. 1, г).

Щупальца кальмаров также содержат мышечную ткань, состоящую из упорядоченно расположенных пучков мышечных клеток (рис. 2, а).

В главном щупальце кальмара обращают на себя внимание толстые слои мышечных клеток, по структуре более напоминающей поперечно-исчерченную мышечную ткань (рис. 2, в).

Для главного щупальца, как и для остальных, характерна упорядоченная слоистость мышечных пластов (рис. 2, г).

Структура соединительной ткани головы характеризуются наличием образований, расположенными компактно. Структура их клеток напоминает структуру железистых клеток. Они округлой формой, со светлой цитоплазмой. Гистологически в них не обнаруживаются протоки, но среди клеток присутствуют расширенные пространства синусоидальной формы (рис. 2, б). По нашему мнению, выявленная структура может указывать на эндокринный характер железистой ткани.

Для микроструктуры туловища (мантии) кальмара расположение слоев мышечных клеток отличается высокой степенью упорядоченности. Гистологическая структура мышечных слоев характеризуется наличием продольно и поперечно расположенных клеток мышечной ткани (рис. 3, а).

а                             б

в                                          г

Рис. 1. Микроструктура кальмара. Ув. 200 (а, б, г) и 400 (в): а – поверхностный слой кожи; б – соединительная ткань кожи; в – скопление пигмента в коже туловища; г – слои мышц головы

Ядра этих клеток имеют вытянутую форму. Цитоплазма клеток достаточно четко выявляет фибриллярность. Микроструктура этой мышечной ткани более похожа на поперечно-исчерченную скелетную мышечную ткань наземных животных.

Изучение микроструктуры мышечной ткани замороженной мантии кальмара проводили микроскопированием гистологических препаратов, которые были окрашены гематоксилин-эозином. При этом установлено, что мышечная система представлена многочисленными радиально расположенными пучками мышеч- ных клеток, чередующихся с прослойками рыхлой соединительной ткани. По сравнению с нативной структурой мышечной ткани, ткань замороженных кальмаров характеризуется значительным расширением между пластами мышечных клеток, что является результатом образования кристаллов льда в слое рыхлой соединительной ткани и расширением пространства между ними. Установлен равномерный характер чередования мышечной и соединительной тканей (рис. 3, б, в).

а                                  б

в                                            г

Рис. 2. Микроструктура кальмара Окр. гематоксилин-эозин. Ув. 200 (а, г) и 400 (б, в): а – упорядоченно расположенные пучки мышечных клеток в мышечном слое щупальцев; б – железистые образования в мышечном слое головы; в – слой мышечных клеток в главном щупальце; г – слои мышечной ткани в главном щупальце

При этом необходимо отметить, что в структуре мышечной ткани мантии выявляется закономерное расположение мышечных клеток и их ориентация в пучках. Микроскопирование при увеличении × 600 (рис. 3, г, е) показало, что слой мышечных клеток в пучках представлен продольно и поперечно расположенными миоцитами.

Оценивая структуру мышечных клеток, следует отметить, что она выявляет архитектонику миоцитов, сходную по структуре с гладкой мышечной тканью. Ядра миоцитов расположены в центре клеток или несколько смещены к периферии и имеют палочковидную вытянутую форму (рис. 3, д).

Показательно, что среди миоцитов встречаются также и многоядерные мышечные волокна, напоминающие по структуре поперечно-исчерченную мышечную ткань рыб и других более высокоорганизованных животных.

Структура мышечных волокон характеризуется фибриллярностью цитоплазмы. Некоторые участки мышечных волокон находятся в состоянии сокращения, поэтому выявляются гистоло- гически, так называемые, «узлы сокращения», а ления, что показано их зигзагообразным распо-также мышечные клетки в состоянии расслаб- ложением (рис. 3, ж).

а                б                  в             г

д                е               ж

Рис. 3. Микроструктура мантии кальмара. Окр. гематоксилин-эозин. Ув. 200 (б); 400 (а, в) и 600 (г, д, е, ж): а – пласты мышечных клеток мантии; б – поперечный срез мантии; в – чередование слоев мышечной и соединительной тканей; г – продольный срез слоя мышечных клеток мантии; д – поперечный срез слоя мышечных клеток мантии; е – пучки мышечных клеток мантии; ж – участки многорядных мышечных волокон в мышечном слое мантии

Выводы . Таким образом, гистологическая структура стенки мантии кальмара отличается высокой упорядоченностью расположения мышечных слоев, перемежающихся со слоями рыхлой соединительной ткани. Структура мышечной ткани представлена миоцитами, по структуре занимающими среднее положение между клетками гладкой и исчерченной мышечной тканью наземных животных.