Преглед

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

Въведение

Антимикробни протеини

Млечният протеин съдържа приблизително 20% суроватъчни протеини и 80% казеини. Биологичните роли се дължат преди всичко на пептидите и млечните протеини. Основните протеини като алфа-лакталбумин, бета-лактоглобулин, говежди серумен албумин, имуноглобулини, гликомакропептиди и второстепенни протеини, т.е.лизозим, лактопероксидаза и лактоферин, са включени в суроватъчните протеини. Антимикробната перспектива на млякото се подкрепя главно от неимунни като лактопероксидаза, лизозим, лактоферин и имуноглобулин. Тези протеини придобиват императивни диетични и нутрицевтични перспективи със специално позоваване на насърчаването на здравето и препятствието на болестите. [9] Обработката на суроватъчни протеини дава възнаграждение за многобройни биоактивни пептиди, които могат да активират физиологични ефекти в човешкото тяло главно върху нервната система чрез техните действия за свиване на опиати и илеум; върху сърдечно-съдовата система чрез техните антитромботични и антихипертензивни дейности; върху имунната система чрез техните антимикробни и антивирусни дейности; и върху хранителната система чрез тяхната смилаемост и хипохолестеролемични ефекти. [9] Значителните млечни протеини съдържат лактоферин, трансферин, феритин, имуноглобулини, калмодулинова протеоза, пролактин и пептон. [10]

лактоферин

Лактопероксидазата притежава антибактериална активност заедно с тиоцианат и водороден прекис. Той прави опияняваща естествена антибактериална система, така наречената лактопероксидазна система. Лизозимът убива бактериите чрез разпределяне на образуването на гликозидна връзка между две биоактивни съставки на пептид-гликан, елемент от бактериалната клетъчна стена. Обикновено действа бързо във връзка с имуноглобулин-А или лактоферин. Лизозимът действа като противовъзпалително средство, активно срещу E.coli и ограничава движението на неутрофили в увредената тъкан, също така синергичният ефект на лактопероксидазата и етеричното масло от канела ефективно инхибира растежа на общата флора и Салмонела за 5 дни в сурово мляко, съхранявано при 4 0 C в продължение на 5 дни [11, 12]

Лактоферинът (LF) има многобройни ползи за здравето по отношение на противогъбични, антибактериални, антипаразитни, антивирусни и противотуморни свойства. Той подкрепя растежа на костите, защитава чревния епител и стимулира извличането на функциите на имунната система при животните. LF участва в лечението на хепатит-С. Той също така подобрява здравния статус на пациентите с болестта на Алцхаймер. [13 - 15]

Глико-макропептидът, пептид на капа-казеин, проявява антитромботичен и антибактериален потенциал. α-лакталбуминът разкрива също антитуморна, антивирусна и антистрес перспектива. Той също така понижава кръвното налягане при плъхове и води до по-добро наддаване на тегло при недохранени деца. Лизозимът се използва при лечението на пародонтоза, в адаптираните храни за кърмачета и при увреждане на кариеса. Обогатеното мляко се използва при хранене на недоносени бебета, страдащи от съпътстващи заболявания. Интересното е, че антибактериалните характеристики се проявяват чрез лактопероксидаза. Както лактопероксидазата, така и лизозимът изискват съвместно действие с LF в борбата с бактериалния растеж. В заключение, препаратите, получени от коластра и мляко, са ефективни, безопасни, лесно биодостъпни и широко приложение в терапията на възрастни и новородени. [16]

Лактоферин

Източници

Производство

Stanic, Radosavljevic, Stojadinovic и Velickovic [41] са изследвали различни йонообменници за сегрегация на суроватъчни протеини. В това проучване са обсъдени различни биохимични методи за изолиране на лактоферин от мляко от различни видове. Изолирането на лактоферин се стреми от млякото на коза, слон, овца, алпака, камила, сив тюлен и човек. Катионообменната хроматография се използва за пречистване на лактоферин с помощта на SP-Sepharose. SDS-PAGE с 10% полиакриламиден гел се използва за идентифициране на лактоферин, открит в хроматографската изолация. След това се суши чрез замразяване и след това се съхранява при -20 ° C. Йонообменна хроматография с използване на монолитна колона, прикрепена с UV-VIS детектор, може да се използва с оптимизирана дължина на вълната, т.е. 280 nm. Йонната сила на елуиращия разтвор е 1,5 M NaCl, докато скоростта на потока на задържащите и елуиращите разтвори е съответно 0,25 ml/min и 0,75 ml/min. Измерената граница на откриване е 0,1 μg/ml лактоферин при оптимални условия. [42]

Bylund [43] предполага, че лактоферин може да се произвежда без обширна предварителна обработка на млякото т.е.. отстраняване на казеини и мазнини чрез утаяване, центрофугиране, филтриране и хелатиране на Ca 2 +. Температурата на обработка се запазва привидно около температурата на доене (35 до 37 o C). Енергичният капацитет за улавяне на лактоферин при тези обстоятелства е почти 48,6 mg/ml смола. Doultani, Turhan и Etzel [44] прекарват суроватката през филтърна хартия и след това я нанасят върху колоната, за да съберат редица протеинови продукти, използвайки суроватка от сирене моцарела. Hahn, Schulz, Schaupp и Jungbauer [45] изучават наличните в търговската мрежа катионообменници за екстракция на протеини от киселинна суроватка.

Понастоящем млечните протеини поради високата хранителна стойност се наблюдават като страничен продукт и печелят основен доход от индустрията, който идва от мляко на прах, сирене и масло и др. 10 o C. Той се съхранява в контейнери във фермата до два дни и след това се транспортира до млекопреработвателен завод. След поредица от единични операции като разделяне на сметана, пастьоризация (65-70 ° C), хомогенизиране и смесване за стандартизация, тя се преработва допълнително в дискретни добиви. След редица такива процеси, LF се отстранява от обезмаслено мляко или от суроватка, която се произвежда като инфилтрираща като страничен продукт от производството на сирене. [46] Ye, Yoshida и Ng [47] използваха сирищна суроватка, произведена от обезмаслено мляко, обезмаслено чрез центрофугиране. Инкубацията се извършва за един час със сирище. Казеините се отделят чрез филтруване. Центрифугирането се извършва при 10 000 g за 25 минути, преди да се подложи на колоната. Анионът, както и катионообменната хроматография, се използват за изолиране на суроватъчни протеини, особено лактоферин. Последващата загуба на добив може да бъде забележителна. 4–8 пъти повече лактоферин може да бъде уловен при киселинно утаяване на казеин [48, 49] .

Лактоферин (LF) може да бъде изолиран и пречистен чрез ултрафилтрация и съответно със силна катионообменна хроматографска система с бърз поток. Установено е, че молекулното тегло на LF е 80 400 Da, показващо една лента в електрофореза на натриев додецил сулфат-полиакриламиден гел. Чистотата е била 94,20%, а възстановяването е 82,46%. [50] В друго проучване пречистването на лактоферин чрез йонообменна хроматография от млякото на камила (Camelusbactrianus), човек (Homo sapiens), коза (Capra hircus), овца (Ovisaries), алпака (Lama pacos), слон ( Elephas Maximus), както и от сив печат (Halichoerusgrypus). Лактоферинът е разпознат във цялото мляко, с изключение на сивия печат. Диференциалната сканираща калориметрия (DSC) се използва за изследване на термичната стабилност на пречистения лактоферин. hLF се наблюдава като най-топлоустойчив. Лактоферините от други видове предлагат различна степен на термоустойчивост. Установено е, че LF на слона е най-малко устойчив. [51]

Хранителни приложения

Био консервация

Извършват се изследвания за включването на лактоферин в сиренето на различни нива (10, 15 и 20 ppm). Беше забелязано, че тъй като нивото на лактоферин в продукта се увеличава, растежът на бактериите намалява драстично в сравнение с контрола, като по този начин увеличава срока на годност на сиренето. Сиренето, обработено с лактоферин до 20 ppm, показва увеличение на срока на годност до 7 дни при стайна температура (30 o C) и 15 дни при хладилна температура (4 o C), съответно в сравнение с контролата. По подобен начин, когато нивото на лактоферин се увеличава, сиренето има много по-висока твърдост, еластичност, еластичност и дъвчене. Сензорната оценка на пробите, третирани с 20 ppm лактоферин, е приемлива до 7 дни при околна температура и до 15 дни при температура на охлаждане. [59]

Антимикробни опаковки за храни

Капсулираният лактоферин е изследван в два вида емулсия за защита на интерференцията на двувалентни катиони с антимикробна активност на Lf. LF (20% w/v) в дестилирана вода се използва за приготвяне на микрокапсули. LF (20% w/v) в натриев лактат (3% w/v) или в натриев бикарбонат (20 mM) също е проучен. За емулгиране е използвана маслена смес от 22% масло, 78% царевично масло и 0,1% полиглицерол полирицинолеат. Микрокапсулите се комбинират в годен за консумация суроватъчен протеинов изолатен филм за изследване на антимикробната активност на LF срещу Carnobacterium viridans, организъм за разваляне на месо. Прогресията на C. viridans беше затруднено при 4 & 10 ° C. Микрокапсулираният лактоферин има по-добра антимикробна активност и некапсулираният LF показва по-ниска. [62]

Антимикробните лекарства намаляват ефективността си в сложни хранителни системи, отколкото в микробиологични среди. Активността на низин обаче се подобрява драстично, когато се прилага в течна среда или храни, вместо в твърди или хетерогенни продукти, тъй като е по-равномерно разпределена в течни системи. [63] LF е антимикробен протеин, който се среща естествено в говеждото и човешкото мляко и е силно податлив на нивата на калций или фосфат, одобрени в храната. LF е естествен антимикробен протеин, присъстващ в говеждото и човешкото мляко, склонен към повишени нива на калций или фосфати в храните. Факторите на околната среда и техниките за обработка могат да повлияят на активността на антимикробните средства. Например, активността на низин намалява с 20% по време на процеса на топене за производството на пастьоризирано сирене. Ултратермичната обработка на преработено сирене може да намали низиновата активност до 40%. Съхранението в хладилник може да стабилизира низиновата активност, но след охлаждане разграждането се увеличава при стайна температура. [64]

Системи за антимикробно доставяне

Терапевтични приложения

Твърди се, че лактоферинът (Lf) подобрява и укрепва имунната система чрез своите антиоксидантни, антибактериални и антиканцерогенни свойства. [80] Говеждият лактоферин (bLF), изолиран от сирене от суроватка и обезмаслено мляко, се добавя към храни за специфични хранителни приложения, т.е. адаптирано мляко за бебета, диетични храни, млечни продукти, кисело мляко, кисели млечни напитки и дъвки. 1,1 g bLF на ден е предписано ниво за безопасност на bLF като иновативна хранителна съставка. Храните за кърмачета, обогатени с 1 mg/ml, насърчават полезна микрофлора, съдържаща бифидобактерии и намалена клостридий в червата с ниско тегло като нормално новородено. [81] Wisgrill, Wessely, Spittler, Förster-Waldl, Berger и Sadeghi [82] твърдят, че LF убива Е-коли в червата на юношите. Говеждият Lf също е изложен за изчистване на инфекция с Е-коли при говеда.

Имуномодулиращ ефект на Lf

Антивирусни свойства

Лактоферинът може потенциално да се използва за защита срещу увреждане на костите. Диетичният ефект от добавянето на LF при гризачи е наблюдаван за лечение на костни проблеми при постменопаузално състояние. В друго проучване при жени е изследвано, че добавеният в питейната вода лактоферин инхибира резорбцията на костите. Липозомно-лактоферин може да бъде мощен терапевтичен агент за намаляване на алвеоларното премахване на костите при пациенти с пародонтоза. Fischer, Debbabi, Blais, Dubarry, Rautureau, Boyaka и Tome [127] предоставиха силни доказателства за промоция на здравето на костите чрез използване на лактоферин; хранителна добавка.

Заключение

Благодарности

Авторите са благодарни на Университета в Гамбия и Института за науките за дома и храните Правителствения колеж Университет Файсалабад, Пакистан. Авторите изразяват своята благодарност и към Международната програма за научно партньорство (ISPP) към Университета Кинг Сауд за финансиране на тази изследователска работа от проект № 0023.