الميوجلوبين في اللحوم الحمراء

اللون هو أحد العوامل المهمة التي تؤثر على جودة وقبولية اللحوم. ويعتبر اللون الأحمر للحوم أحد المؤشرات على طزاجتها وصلاحيتها للاستهلاك. ويعزى هذا اللون أساسا إلى مركب الميوجلوبين، وهو بروتين يرتبط بالحديد ويخزن الأكسجين في العضلات. في هذا المقال، سنتعرف على تركيب وخصائص الميوجلوبين وعوامل تأثيره على لون اللحوم.

الميوجلوبين: تعريف ودور

الميوجلوبين هو بروتين يشابه في تركيبه ووظيفته الهيموجلوبين، وهو بروتين آخر يرتبط بالحديد وينقل الأكسجين في تيار الدم إلى مختلف أجزاء جسم الحيوان. يتكون الميوجلوبين من جزء بروتيني يسمى جلوبين، وجزء غير بروتيني يسمى هيم، والذي يحتوي على ذرة حديد في مركزه. يرتبط الميوجلوبين مع الأكسجين لإطلاقه في العضلات عند الحاجة، مما يساعد على إستمرارية النشاط التمثيلي في الحيوان.

المستوى والتغيرات في محتوى الميوجلوبين

في الحيوان الحي، يكون الحديد الكلي في الجسم، أما بعد الذبح والإدماء وإزالة الهيموجلوبين من الجسم مع دم النزف، فيكون الحديد المتبقي حوالي (٩٥%) في ذبائح البقر في صورة مركب الميوجلوبين. وتتبقى في بعض أعضاء الجسم كالقلب والكبد نسبة أعلى من الهيموجلوبين بسبب صفاتهما الوظيفية. كذلك، هناك صبغات أخرى تساهم بنسبة ضئيلة في تكوين اللون كالفلافينات بلونها الأصفر-البرتقالي، والسيانثول بلونه الأخضر.

تختلف كمية الميوجلوبين في العضلات المختلفة بسبب عوامل التالية:

• كمية الميوجلوبين المستخدمة لنشاط النسيج العضلي.
• كفاءة المورد الدموي.
• كفاءة استخدام الأكسجين.
• عمر الحيوان.

فبرغم أن الميوجلوبين يمثل نسبة ضئيلة فقط من الصبغات الكلية في جسم الحيوان، إلا أنه يتواجد بكمية أكبر في هذا العضو عن أي عضو آخر. وتحتوي طيور التحليق التي تحتوي عضلاتها على نسبة أعلى من الميوجلوبين لتساعدها على استخدام الأكسجين خاصة أثناء الطيران. كما توجد في الحيوانات التي تستطيع الغطس لفترات طويلة تحت الماء بدون تنفس، مثل الحوت، أعلى تركيز من الميوجلوبين لتساعد مثل هذه الحيوانات على البقاء على قيد الحياة. أما بالنسبة للعمر، فيزداد محتوى العضلات من الميوجلوبين بزيادة عمر الحيوان (حتى عمر سنة)، ثم يثبت بعد ذلك. وتتراوح كمية الميوجلوبين في العضلات بين ١-٣ مجم/جم من النسيج الرطب. أما في الأبقار، فيتراوح محتوى الميوجلوبين بين ١٠-٤ مجم/جم نسيج رطب، ويرتفع ليصل ٢٠-١٦ مجم/جم في الأبقار البالغة. كذلك، تحتوىلحوم ذكور الحيوانات على كمية أعلى من الميوجلوبين عن عضلات حيوانات المخصية في نفس العمر، لذلك تكون لحوم الذكور أدكن من لحوم حيوانات المخصية. وهذا يرجع إلى تأثير هرمون التستسترون في زيادة نشاط وكفاءة العضلات. ويوضح الجدول التالي قيمة متوسطة لبعض أنواع اللحوم:

التركيب الكيميائي والفيزيائي للميوجلوبين

الميوجلوبين يتكون من جزء بروتيني يعرف بالجلوبين، وهو بروتين ذو وزن جزئي يتراوح بين ١٦-١٧ ألف، وجزء غير بروتيني يعرف بالهيم، وهو مركب يحتوي على ذرة حديد في مركزه. يرتبط الهيم مع الجلوبين من خلال مجموعة إيميدازول في حامض هستدين، وهو حامض أميني في سلسلة البروتين. يتكون الهيم من جزئين: ذرة حديد وتركيب حلقي يسمى بورفيرين. يتكون البورفيرين من أربع وحدات حلقية مرتبطة مع بعضها بروابط مثيلية. وهذه الوحدات هي حلقات بيرول، وهي حلقات خماسية تحتوي على ذرة نتروجين. توجد ثلاثة أنواع من المجاميع الجانبية على حلقات البيرول: M = مثيل، V = فينيل، P = بروبيل.

الهيم هو معقد ثابت مع أيونات المعادن، وأهم هذه المعقدات من الناحية البيولوجية هي التي تنتج من إرتباط هذا التركيب الحلقي بالحديد والكوبالت. ويلاحظ أن ذرة الحديد الوسطية Fe ترتبط بست روابط مدارية: أربعة منها مع ذرات النتروجين في حلقات البيرول، وواحدة مع مجموعة إيميدازول في حامض هستدين، وواحدة مع الأكسجين أو غاز آخر. وهذه الروابط تحدد حالة الأكسدة للحديد ولون الميوجلوبين.

أشكال وألوان الميوجلوبين

يمكن تمييز ثلاثة أشكال رئيسية للميوجلوبين بناء على حالة الأكسدة للحديد والغاز المرتبط به:

• الميوجلوبين المخفض (Mb): هو شكل الميوجلوبين الذي يحتوي على حديد ثنائي التكافؤ (Fe2+)، ولا يرتبط بأي غاز. يظهر هذا الشكل بلون أرجواني داكن، وهو شكل غير مستقر في الهواء، حيث يتأكسد بسرعة إلى شكل آخر.
• الأكسي ميوجلوبين (MbO2): هو شكل الميوجلوبين الذي يحتوي على حديد ثنائي التكافؤ (Fe2+)، ويرتبط بذرة أكسجين. يظهر هذا الشكل بلون أحمر قاني، وهو شكل مستقر في الهواء، وهو المسؤول عن لون اللحم الطازج.
• المت ميوجلوبين (MMb): هو شكل الميوجلوبين الذي يحتوي على حديد ثلاثي التكافؤ (Fe3+)، ولا يرتبط بأي غاز. يظهر هذا الشكل بلون بني باهت، وهو شكل غير مستقر في الهواء، حيث يتحول إلى شكل آخر. وهذا هو الشكل الذي يظهر على سطح اللحم المفروم أو المقطع بعد فترة من التخزين.

أهم العوامل التي يتوقف عليها كمية الميوجلوبين في اللحوم

• نوع الحيوان: تحتوي لحوم الماشية اللحمية على كميات أكبر من الميوجلوبين مقارنة بلحوم المجترات الصغيرة والأسماك والدواجن. كذلك، تحتوي عضلات (لحوم) الحيوانات المجولة على كمية أعلى من الميوجلوبين من عضلات الحيوانات المستأسدة لإرتفاع نسبة استخدام الأكسجين في هذه العضلات.
• عمر الحيوان: تحتوي لحوم العجول الصغيرة على كمية قليلة من الميوجلوبين مقارنة بلحوم الأبقار الكبيرة، فيكون لونها أحمر فاتح إلى لون وردي. أما لحوم الأبقار البالغة، فيزداد محتواها من الميوجلوبين بزيادة عمر الحيوان، فيكون لونها أحمرا براقا.
• جنس الحيوان: تحتوي ذكور الحيوانات على كمية أعلى من الميوجلوبين عن عضلات حيوانات المخصية في نفس العمر، لذلك تكون لحوم الذكور تكون أدكن من لحوم حيوانات المخصية. وهذا يرجع إلى تأثير هرمون التستسترون في زيادة نشاط وكفاءة العضلات.