Антифриз у рыб примеры

Антифризы рыб

Некоторые рыбы живут при отрицательных температурах воды. Они не замерзают благодаря присутствию в их организме специальных белков-антифризов.

С самого момента открытия белков-антифризов многие ученые с большим скепсисом относились к утверждению об их антифризной функции. Было совершенно непонятно, каким образом они снижают температуру замерзания воды, ведь до сих пор считалось, что в живых организмах на это влияет только присутствие электролитов (главным образом солей).

Тем не менее, исследователи, обнаружившие эти белки, были уверены в своей правоте и не переставали выдвигать гипотезы и ставить эксперименты до тех пор, пока, наконец, не установили механизм их работы. Оказалось, что связан он с особенностями процесса замерзания воды.

Этот процесс, пусть и примитивно, можно описать следующим образом: при понижении температуры отдельные молекулы воды объединяются в микроскопические кристаллы льда, после чего, за счет присоединения все новых и новых молекул, эти кристаллы разрастаются до тех пор, пока все молекулы воды не окажутся связанными. Так вот молекулы белков-антифризов умеют распознавать еще только начинающие формироваться кристаллы льда и, специфически связываясь с ними, препятствовать присоединению к ним новых молекул воды, блокируя тем самым их последующий рост. Это и позволяет жидкостям в организме рыб оставаться жидкими при температурах, ниже температуры замерзания.

Интересный факт: кристаллы льда, к которым присоединились молекулы белков-антифризов, могут сохраняться даже при наступлении положительных температур, что обеспечивает их присутствие в организме рыбы чуть ли не на протяжении всей ее жизни, которая может длиться более 20 лет.

Что касается антифризов-гликопротеинов (AFGPs), то их цикл в организме несколько сложнее: основная их масса производится в поджелудочной железе, откуда они попадают сначала в кишечник (и защищают его от замерзания) и только потом всасываются в кровь через эпителий в его задних отделах. Кроме того, часть AFGPs синтезируется специальными клетками самого желудка. Замечу также, что попадание антифризов непосредственно в пищеварительную систему приводит к тому, что часть из них неизбежно вымывается из организма рыбы вместе с фекалиями.

Типы антифризов рыб и их характеристика.

Таблица взята из книги «Biology of Fishes» (3rd edition) под редакцией Q.Bone и R.H.Moore

Об их строении нужно рассказать подробнее.

Теперь перейдем к антифризам-протеинам (AFPs). Как я уже сказал выше, их классификация построена на основе внешнего строения и аминокислотного состава молекулы. В настоящее время известны 4 типа AFPs: type-I, type-II, type-III, type-IV.

Источник

Антифризы рыб

Осмотическая концентрация жидкостей тела у костистых рыб составляет около 300-400 мосмоль; это соответствует температуре замерзания примерно от минус 0,6 до минус 0,8°С. Температура морской воды в приполярных областях часто снижается до минус 1,8°С, и тем не менее там обитает множество различных рыб. Почему же эти рыбы не замерзают, когда плавают в воде при минус 1,8°С? Не снижена ли у них по сравнению с обычными рыбами точка замерзания жидкостей? Или они на протяжении всей жизни находятся в переохлаждённом состоянии? По-видимому, реализуются обе эти возможности.

Летом точка замерзания крови у всех рыб в Хеброн-фиорде примерно такая же, как и у других костистых рыб, а именно около минус 0,8°С. Для поверхностных рыб фиорда при этом пе возникает никаких проблем, тогда как глубинные рыбы, очевидно, должны находиться в переохлажденном состоянии. Рыб, выловленных на глубине, в лаборатории можно переохладить (без промерзания) до той температуры, при которой они живут в море (минус 1,73°С). Если же к такой рыбе прикоснуться куском льда, то в её теле сразу начнётся образование льда, и она почти тотчас же погибнет. Это позволяет заключить, что придонные рыбы всю жизнь существуют в состоянии переохлаждения. Содержание солей в морской воде соответствует концентрации, равной почти 1,0 осмолю на 1 л. Молярная депрессия точки замерзания воды равна 1,86°С, поэтому морская вода не замерзает до тех пор, пока её температура не снизится до минус 1,86°С. Когда вода, морская или пресная, начинает замерзать, лёд сначала плавает на поверхности. Пресная вода имеет наибольшую плотность при +4°С, и когда на поверхности озера образуется лёд, температура воды у дна может всё ещё оставаться на уровне +4°С. Морская вода не обладает этой особенностью, и поэтому в полярных морях, поверхность которых покрыта льдом, температура воды повсюду равна примерно минус 1,8°С.

Зимой придонные рыбы находятся в тех же условиях, что и летом, и температура замерзания остаётся у них примерно равной минус 0,8°С. Температура воды тоже остаётся неизменной (минус 1,73°С), и рыбы существуют в переохлаждённом состоянии, так как промерзание тотчас же их убило бы. Рыбы, обитающие в верхних слоях, зимой соприкасаются со льдом, и будь они просто в переохлаждённом состоянии, они бы неминуемо промёрзли. Но этого не происходит, так как зимой точка замерзания у них снижается примерно до уровня температуры воды, в которой они плавают. При этом количество главных ионов, растворённых в крови, — натрия и хлора, — у них возрастает лишь ненамного; основную роль в снижении точки замерзания играет накопление вещества-антифриза. Удалось выделить и детально изучить антифриз, содержащийся в крови антарктической рыбы. По своей химической природе он представляет собой гликопротеид, который находится в крови в трёх формах с молекулярными весами соответственно 10500, 17000 и 21500. В низких концентрациях этот гликопротеид более эффективно предотвращает образование льда, чем хлористый натрий. Это кажется удивительным, так как молекула гликопротеида в несколько сот раз больше, чем молекула NaCl. Иными словами, если растворить равные по весу количества того и другого вещества в воде, то молярная концентрация гликопротеида будет в несколько сот раз ниже молярной концентрации NaCl. Степень депрессии точки замерзания обычно зависит от числа растворенных частиц, так что в расчёте на молярную концентрацию эффективность гликопротеида в предотвращении образования льда необычайно высока.

Читайте также:  Антифриз льется в салон

Гликопротеид рыбы целиком построен из повторяющихся субъединиц, состоящих из двух аминокислот — аланина (23%) и треонина (16%) — и присоединённого к треонину дисахарида — производного галактозы. Возможны, по крайней мере, два механизма, с помощью которых гликопротеиды могли бы понижать точку замерзания водных растворов. Один из них — это структурирование воды в результате образования водородных связей с гликопротеидом; второй механизм состоит в том, что гликопротеид тормозит рост образующихся кристаллов льда, адсорбируясь на их поверхности и предотвращая тем самым присоединение новых молекул воды к кристаллической решётке. На существование второго механизма указывает то, что если раствор, содержащий гликопротеид, всё же заморозить, то температура плавления образовавшегося льда будет намного выше той, которая была нужна, чтобы раствор замёрз. Таким образом, «точка плавления» не снижается, что противоречит предположению об образовании структурированной воды. Этот факт легче объяснить тем, что гликопротеиды снижают температуру, допускающую рост кристаллов, по-видимому, за счёт того, что его многочисленные ОН-группы препятствуют ориентации молекул Н2О на поверхности кристалла.

Гипотеза о торможении роста кристаллов льда согласуется с данными, полученными при изучении многих арктических и антарктических рыб. У придонных и глубинных рыб, которые никогда не соприкасаются со льдом, точка замерзания жидкостей тела близка к мипус 0,8°С, т. е. эти рыбы существуют в переохлаждённом на 1° состоянии. У рыб, обитающих в верхних слоях воды и соприкасающихся с морским льдом при температуре минус 1,8°С, точка замерзания тоже близка к минус 0,8°С, но плазма крови у них гораздо устойчивее к замораживанию благодаря торможению роста ледяных кристаллов. Плазма у этих рыб содержит больше белка, чем у других позвоночных, а белки затормаживают рост кристаллов льда.

Высокомолекулярные антифризы были обнаружены у многих рыб, принадлежащих к филогенетически отдалённым друг от друга семействам. Обнаружены существенные различия в химической структуре антифризов у рыб разных семейств, так что способность к синтезу таких веществ, по-видимому, выработалась у них независимо. Очевидно, что животные Арктики живут, дышат и передвигаются при температурах, близких к точке замерзания, в условиях, в которых сходные животные тропической зоны погибли бы или, по крайней мере, полностью утратили бы активность. Арктические рыбы и ракообразные активны в ледяной воде и погибают при температурах выше 10-20°С. Сравнимые тропические формы, напротив, погибают при температуре ниже 15-20°С. Таким образом, у животных имеются генетические различия в температурной устойчивости, связанные с их географическим распространением, и сезонные изменения (акклиматизация); последние можно моделировать в лабораторных условиях, подвергая животных соответствующим термическим воздействиям (акклимация), но при этом определяемые генетически границы устойчивости остаются без изменений. Есть ли какой-то предел, который не может быть перейдён? Для того, чтобы выяснить это, несколько групп животных содержат при разной (но постоянной для данной группы) температуре в течение периода, достаточного для полной акклимации. После этого можно определить верхние и нижние границы температурной устойчивости для каждой группы.

Золотая рыбка способна переносить колебания температуры в исключительно широком диапазоне, и поэтому площадь, ограниченная кривой толерантности, очень велика. У рыб с большей толерантностью, например, у кеты, ограничиваемая кривой площадь гораздо меньше. Кета, подобно другим лососевым, — типичная холодноводная рыба, и её верхний температурный предел не может быть поднят выше 24°С. У многих тропических рыб кривые толерантности не опускаются ниже 0°С, а замыкаются при более высоких температурах. Полная картина температурной толерантности выяснена только для относительно небольшого числа рыб, но создаётся впечатление, что в целом пресноводные рыбы обладают более широкой толерантностью, чем морские.

Читайте также:  Видео хонда црв на мкпп

Температурная толерантность сомиков и золотых рыбок, очевидно, обусловлена тем, что они живут в мелких пресных водоёмах, которые гораздо легче прогреваются, чем быстрые холодные речки, где обитают лососи. Необходимо дальнейшее изучение температурной толерантности рыб, так как вопрос о границах адаптивных возможностей в этом отношении становится всё более актуальным в связи с проблемой термического загрязнения земного шара под влиянием производственной деятельности человека, особенно в результате работы электростанций и атомных реакторов.

Повышение устойчивости к высокой температуре происходит у рыб сравнительно быстро. Сомик при подъёме температуры с 20 до 28°С полностью приспосабливается к новым условиям менее чем за 24 ч. Для процесса температурной акклимации требуется достаточное снабжение кислородом. Хотя сомик легко переносит недостаток кислорода, дефицит последнего, по-видимому, полностью подавляет термическую акклимацию. Как правило, процесс акклимации идёт тем быстрее, чем выше температура, так что он, очевидно, связан с метаболическими процессами; однако механизмы, ответственные за изменение температурного предела для выживания, остаются неясными, хотя известно, что важную роль здесь играют изменения ферментных систем. Если сомику предоставить выбор той или иной температуры воды, поместив его в условия температурного градиента, то этот выбор будет определяться предшествовавшими температурными условиями. Рыбки, акклимированные к 7°С, сначала выбирают 16°С, но вскоре начинают перебираться в более тёплую воду. Спустя 10 ч они предпочитают 25°С, а спустя 24 ч — уже 29-30°С, т. е. такую же температуру, какую через 24 ч выбирают и рыбки, акклимированные к 32°С.

Источник

Способы охлаждения и замораживания рыбы

При снижении температурного режима происходит замедление или полное прекращение развития микроорганизмов, а также в достаточной степени снижается скорость протекания биохим. реакций. Холодильное консервирование в максимальной степени позволяет сохранить важнейшие свойства и характеристики рыбы.

Сейчас существует несколько самых популярных способов охлаждения рыбы, такие как охлаждение морской водой, раствором поваренной соли, охлажденным воздухом, различными типами льда и т.д. В продуктовые магазины обычно привозят рыбу, которая была охлаждена льдом. Данный способ охлаждения рыбы достаточно прост, однако, у него имеются определенные минусы: зачастую мясо рыбы охлаждается не со всех сторон, а также происходит ее деформация.

Рыба, консервированная при низких температурах, подразделяется:

Какие есть способы охлаждения рыбы

Способы охлаждения и замораживания рыбы и других морепродуктов весьма разнообразны, но по характеру охлаждающей среды их можно разделить на две группы:

Способы охлаждения и замораживания рыбы также классифицируются по принципу использования хладагента:

Классификация способов замораживания рыбы

В зависимости от вида технических средств способы замораживания рыбы разделяются на:

Преимущества и недостатки различных способов охлаждения рыбы

Наилучшие условия теплоотбора обеспечиваются контактом с холодной, плотно прилегающей к продукту металлической поверхностью. Однако сложная конфигурация тела рыбы затрудняет равномерный контакт с поверхностью аппарата, поэтому такая система замораживания применима только для замораживания разделанной рыбы. Условия хранения должны обеспечивать неизменными химический состав и гистологическую структуру тканей рыбы, полученные в результате замораживания. С этой целью температуру в камере хранения поддерживают постоянной и равной температуре в центре рыбы. При хранении мороженой рыбы происходит испарение из ее тканей воды. По нормативам потери за первый месяц хранения составляют 0,2%, а во все последующие 0,1% массы поступившей на хранение рыбы.

По всей рыбной промышленности эти потери весьма значительны, достигают тысяч тонн, поэтому принимают меры для сокращения или полного предотвращения потерь при хранении, для чего замороженную рыбу упаковывают во влагонепроницаемую пленку или наносят на поверхность слой льда. Этот процесс носит название глазирования и осуществляют его путем кратковременного погружения замороженной рыбы в охлажденную до 2-5 °C воду. На поверхности рыбы образуется тонкий слой льда, при этом поверхностный слой тканей рыбы отепляется.

Операцию погружения в воду повторяют несколько раз, между погружениями рыбу интенсивно охлаждают воздухом, компенсируя отепление поверхности. Общее количество льда по окончании глазирования должно быть не меньше 4,0% массы рыбы. Потери за счет испарения влаги из рыбы при хранении глазированного продукта нормативами не предусматриваются. При хранении глазированной рыбы испарение воды происходит с поверхности корочки льда. Масса льда уменьшается, и через некоторое время его содержание будет меньше нормативных 4%. Правилами приема мороженой рыбы разрешается наличие 2-4% глазури.

Камеры хранения для замороженной рыбы

Источник

«Выбирать нужно по цвету», «менять только при снижении уровня», «летом можно заправлять водой». Десять мифов про антифризы

Сейчас образцы антифризов, приобретенные в рамках расследования, проходят исследование в лаборатории. По предварительным данным, в двух банках уже обнаружено запрещенное вещество — метанол. Хороший вопрос, как такой товар оказался на прилавках торговых центров и гипермаркетов. В будущих публикациях мы к этому моменту обязательно вернемся, а пока вспомним десять заблуждений об антифризах.

Миф первый. Выбирать нужно по цвету

Самое распространенное мнение, будто при выборе антифриза следует ориентироваться на цвет готовой жидкости или концентрата. Большинство продавцов на рынке или в специализированном торговом центре первым делом спрашивают: «Красный? Тогда могу предложить следующих производителей. » В этом корреспонденты Onliner убедились сами во время закупок контрольных образцов.

Эксперты устали переубеждать, что на цвет охлаждающей жидкости можно не обращать никакого внимания. В очередной раз повторяем: краситель нужен исключительно для идентификации утечек в системе охлаждения. Производители антифриза давно не маркируют формулу продукта с помощью цвета. Более того, некоторые предупреждают, что со временем краситель может деградировать и это нормально.

Откуда пошло такое заблуждение? У начальника отдела технического развития компании «Шате-М Плюс» (выступает партнером расследования) Евгения Рязанова есть такое объяснение: «Компания Volkswagen, у которой многие производители и позаимствовали уже привычные обозначения, действительно разделяла свои продукты с помощью цвета. Жидкость, маркируемая как G11, была синей, G12 — красной, G13 — лиловой. Для антифризов других производителей это не актуально».

Миф второй. Главная задача — не замерзать при минусовых температурах

Если буквально перевести слово «антифриз», то получится «против замерзания» (от греч. «против» и англ. «замерзать»). Исходя из этого можно решить, будто главная и единственная задача охлаждающей жидкости — не замерзать при температурах ниже нуля. Отчасти это так, но есть нюансы.

Читайте также:  Велосипед ремонт заднего амортизатора

— На самом деле важнейшая роль охлаждающей жидкости — регулировать температуру в системе и не допускать перегрева двигателя, — говорят специалисты. — Около трети энергии, полученной в результате сгорания топлива, рассеивается через радиатор.

О том, в каких условиях приходится работать антифризу, говорит следующий факт: температура деталей в поршневой группе может достигать +350 градусов по Цельсию.

Конечно, охлаждающая жидкость не должна замерзать, но это третья по приоритету задача — после регулирования температуры в двигателе и предотвращения коррозии в системе охлаждения.

Миф третий. Доливать нужно концентрат/антифриз, а не воду

Во время экспресс-теста на парковке обнаружился занимательный факт: характеристики охлаждающей жидкости во многих автомобилях были чрезмерны для наших климатических условий. Антифриз был рассчитан на –50 и даже ниже.

— Это может быть связано с тем, что автомобилисты при снижении уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке доливают антифриз или даже концентрат, — предполагают эксперты. — В действительности же если в системе охлаждения не было утечек, достаточно пополнить уровень с помощью дистиллированной или деминерализованной воды. Ведь испаряется не антифриз, а вода.

Миф четвертый. Если уровень в норме, то менять не нужно

Сейчас на рынке широко предлагаются т. н. longlife-антифризы. Производители утверждают, что их можно менять раз в пять лет или после 250 тысяч километров пробега. Маркетинговый ли это ход или жидкость действительно столь долговечная? Каждый отвечает на этот вопрос по-своему.

Источник

Предъявите радиатор! Расследование по антифризам

Факт, который может неприятно удивить: по статистике около 40% поломок двигателя автомобиля связаны с системой охлаждения. Если водители худо-бедно знают, зачем и когда нужно менять моторное масло, то по поводу «тосола», как по старой привычке называют антифризы, много заблуждений и пробелов. Несвоевременная замена охлаждающей жидкости или использование некачественного продукта чреваты выходом из строя радиатора, насоса, даже повреждением цилиндров. Корреспонденты Onliner вышли на парковку минского гипермаркета, чтобы провести небольшой экспресс-тест, а заодно задать вопросы автомобилистам. Этой статьей мы начинаем цикл публикаций, посвященных расследованию по антифризам.

Антифриз входит в тройку самых важных жидкостей в машине — после топлива и моторного масла, конечно. Охлаждающая жидкость выполняет роль теплоносителя, регулируя температуру в двигателе. Она не должна замерзать в морозы, не кипеть в жару, а еще предотвращать образование коррозии.

Многие процессы в автомобиле скрыты от глаз, и водители порой постфактум сталкиваются с негативными последствиями использования некачественного антифриза или неправильной его эксплуатации.

На рынке охлаждающих жидкостей иные проблемы, нежели в сегменте моторных масел. Эксперты утверждают, что с подделками известных брендов не сталкивались. А вот продукции сомнительного качества хватает. О составе, допустимом количестве метанола, угрозе кавитации (что это такое вообще?) поговорим в последующих публикациях.

На данный момент закупленные образцы проходят исследование. Мы сами с нетерпением ожидаем результатов экспертизы.

Для начала же мы решили опросить минских автомобилистов и заодно провести небольшой эксперимент на парковке популярного гипермаркета. Партнером нынешнего расследования выступает компания «Шате-М Плюс», которая является одним из крупнейших поставщиков в Беларусь запасных частей и технических жидкостей разных производителей.

— У меня в руках рефрактометр, который пусть и косвенным образом, но позволяет определить температуру замерзания охлаждающей жидкости, — демонстрирует миниатюрный прибор Евгений Рязанов, начальник отдела технического развития упомянутой компании. — Результат можно получить сразу. Достаточно взять несколько капель антифриза, поместить на поверхность оптической призмы и направить рефрактометр на источник света. На линзе размещена шкала. В данном случае прибор показывает, что антифриз замерзнет лишь при минус 43 градусах (здесь и далее температура указана по шкале Цельсия. — Прим. Onliner). Это соответствует нашей климатической норме.

Источник

Правильные рекомендации