Молочные белки: Dairy proteins — Interfood

Сколько белка в молоке, и чем он полезен?

Молоко – ценный питательный продукт. В нем много витаминов, минеральных веществ и белков, которые усваиваются быстрее и легче, чем протеины из птицы, мяса, рыбы.

Чем полезен белок молока?

Основу всех белков составляют аминокислоты. Эти питательные элементы жизненно необходимы организму человека. Они являются главным строительным материалом для мышц и всех тканей, участвуют в метаболических процессах, обеспечивают работу иммунитета, головного мозга и нервной системы.

Всего существует 20 аминокислот. Двенадцать из них организм способен синтезировать самостоятельно, они называются заменимыми. Оставшиеся 8 незаменимые и должны поступать в него с пищей. В организме белки распадаются на отдельные аминокислотные кирпичики, из которых формируются белки, необходимые для построения тела человека.

Источники белка бывают растительными и животными. Растительные протеины являются неполноценными, поскольку содержат неполный комплекс незаменимых аминокислот.

Животные протеины полноценны, они обеспечивают поступление в организм всех необходимых аминокислот.

Внимание! Взрослому человеку нужно употреблять около 1 г белка на 1 кг веса в день. Для людей, активно занимающихся спортом, норма существенно возрастает.

Белковые продукты относятся к разным группам по ценности содержащегося в них протеина. Всего их 4. Самая ценная – первая. В нее входят молоко и яйца. Молочный белок наиболее легкоусвояемый.

Основу молочного белка составляют казеин (до 90%) и молочная сыворотка.

Соотношение двух протеинов зависит от вида молока: коровье, козье, овечье, кобылье.

Казеин обеспечивает длительное насыщение и снабжает организм энергией. Он нужен для синтеза гормонов, укрепления ногтей и волос, улучшения свертываемости крови, стимуляции нервной системы. Спортсмены часто употребляют его для наращивания мышечной массы. А врачи используют для внутривенного питания больных, не способных принимать пищу самостоятельно.

Сывороточные белки молока усваиваются легче и быстрее всего. Они часто входят в составы БАД для спортсменов. Попадая в организм после тренировок, такие протеины сразу же используются им для восстановления мышц. При регулярном употреблении сыворотки ускоряется сжигание жиров, что способствует похудению без потери мышечной массы.

Сколько белка в молоке?

Количество белков в молоке зависит от калорийности и жирности продукта, породы сельскохозяйственного животного и условий его содержания, состава корма, времени года. Точный процент протеина в молоке разных видов указан в таблице:

Вид молока	Количество белка в 100 граммах, г	Количество белка в 1 литре, г
Кобылье	2,2	22
Козье	3,4	34
Коровье цельное	3,6	36
Коровье сухое	28	-
Соевое	3	30
Овечье	5,9	59
Ослиное	2,1	21
Верблюжье	3,6	36
Оленье	10,4	104

Как усваивается?

Организм не усваивает белки из продуктов полностью. Но молочный протеин уникален как раз-таки тем, что переваривается почти на 100%. Однако скорость усвоения казеина и сыворотки различна.

Казеин усваивается медленно, но легко. Он не требует от организма больших трудозатрат для его переваривания.

А благодаря постепенному расщеплению обеспечивает равномерное и длительное поступление аминокислот в кровь, а затем и к внутренним органам и тканям. Эта особенность казеина выгодна спортсменам. Они часто пьют молоко перед сном, чтобы снабдить мышцы строительным материалом на всю ночь и обеспечить их качественное восстановление после тренировочного дня.

Внимание! Сывороточные белки усваиваются моментально и практически сразу же используются организмом по назначению. К примеру, для восстановления мышц после спортивного занятия или тяжелой физической работы.

Молочный белок, источники, польза | Официальный представитель Техмолпром ТМ Биос Украина

Молочные продукты играют важную роль в рационе человека. Это обусловлено не только наличием в них важных микроэлементов и витаминов, но и содержанием уникальных белков, которые помогают поддерживать здоровье в норме. Ко всему прочему, молочный белок может стать неплохой альтернативой мясному, если вы не можете позволить себе данный продукт или придерживаетесь вегетарианства.

Особенности молочного белка

В составе молока содержится два основных вида белка. Это сывороточный белок и казеин. Количество последнего преобладает, так как он занимает 80%-90% от общей массы продукта. Относительно сывороточных белков (альбумина и глобулина) можно сказать, что их количество значительно возрастает в концентратах, которые используются для приготовления ряда кисломолочных продуктов. В частности, для производства сычужных сыров.

Особенность сывороточного белка заключается в аминокислотном составе. Разветвления белковых молекул создают благоприятные условия для эффективного их усвоения организмом, в целом, и мышцами, в частности. Сывороточный белок молока считается наиболее сбалансированным по содержанию в его составе аминокислот.

В отличие от вышеуказанной составляющей, казеин перерабатывается организмом гораздо дольше, что обусловлено необходимостью поддерживать постоянный процесс поступления в кровь аминокислот, важных для организации связей в клетках. При контакте с кислотой казеин сворачивается, что и позволяет создавать кисломолочные продукты. При этом нужно отметить, что в чистом виде данное вещество не растворимо в воде, однако, при связи с кальцием, то есть до включения кислоты в состав, казеин хорошо растворим.

Благодаря особенностям состава, молочные белки отлично сочетаются с белками другой структуры – мясными и растительными. Их можно применять для приготовления подлив, подаваемых к блюдам из птицы и рыбы, для похлебки с бобовыми или сочетания с употреблением соевых эквивалентов полезного продукта.

Источники молочного белка

Непосредственными источниками молочного белка является само молоко и кисломолочные продукты. Они обладают ценной белковой составляющей, но, помимо этого, ценятся еще и за легкоусвояемый кальций. Только по данным показателям молочные продукты можно назвать одним из главных составляющих человеческого рациона с первых дней жизни!

Источники молочного белка – сыры, сычужные, твердые, творог, йогурт, сметана, кефир, простокваша, кумыс.

Относительно не дорогой и доступный ассортимент позволяет обогатить рацион ценными аминокислотами без затрат на мясо. К тому же такой протеин гораздо легче усваивается и потому на порядок полезнее белков более сложной структуры, к которым относится мясо говядины, куры, индейки, говядины, яиц и других продуктов.

Благодаря целому ряду полезных свойств, молочный бело обязательно должен быть включен в рацион каждого человека!

Польза молочного белка

Пользу сывороточного белка и казеина можно рассмотреть отдельно.

Сывороточный белок быстро усваивается и питательные вещества, который он несет с собой, в короткие сроки поступают в ткани организма, в том числе в мышцы. Это позволяет в короткие сроки восполнить энергетические затраты и улучшить процессы обмена, призванные нормализовать работу органов и систем.

Сывороточный белок наиболее приближен к аминокислотному составу мышечной ткани, поэтому он позволяет улучшить процессы по восстановлению мышц. Данный факт особенно актуален для тех, кто активно занимается спортом. Кисломолочные продукты помогут снизить болевые ощущения в мышцах и нормализовать регенерационные процессы в тканях.

Регулярное употребление сывороточных белков позволяет ускорить процессы расщепления жиров, что способствует более интенсивному похудению без потери мышечной массы. Особое внимание на данное свойство нужно обратить тем, кто хочет избавиться от жира на животе, боках и бедрах, то есть в самых проблемных зонах.

Еще одно полезное свойство данных аминокислот – это нормализация выработки холестерина и особых кровяных белков, которые участвуют в липидном обмене организма и повышают чувствительность клеток к инсулину. Это помогает уменьшить количество сахара в крови, улучшить ее состав, в целом.

Считается также, что сывороточные белки помогают снизить общий уровень раздражительности и сдерживать себя в стрессовой ситуации. Это происходит за счет снижения выработки кортизола и увеличения выработки серотонина. Этот же фактор положительно влияет на способность организма к продуктивному сну и отдыху.

Казеин переваривается дольше, но его роль в организме иная. В отличие от сывороточных белков, он способствует питанию тканей не краткосрочном, а в долговременном периоде, что очень важно при интенсивных физических нагрузках, тяжелой монотонной работе и высокой интеллектуальной активности. Полезный белок усваивается постепенно, передавая важные вещества тем органам и тканям, которые наиболее нуждаются в строительном материале, и именно в тот момент, когда это наиболее необходимо. Действие казеина длится в течение шести часов после употребления молочных продуктов. В спортивной среде принято употреблять их на ночь, так как в этот временной отрезок организм активно восстанавливается, для чего нужны незаменимые аминокислоты. Спортсмены, которые стремятся нарастить мышечную массу, могут употреблять на ночь творог или йогурт. Особенно эффективен данный метод, если вы ежедневно тренируетесь не менее двух часов.

Соединяясь в желудке с кислотой молочный белок – казеин, сворачивается и требует большей затраты ферментов для переваривания. Это увеличивает время переработки вещества, что вызывает длительное ощущение сытости. Данный фактор полезен для тех, кто хочет похудеть. Молочные перекусы, в том числе молочные каши и супы, являются отличными питательными блюдами, которые поддерживают в норме пищеварение и помогают удержаться от употребления «вредных» продуктов в течение всего дня.

Отдельно стоит отметить пользу молочного белка для пищеварения, нормализации обмена веществ и очищения организма. В этом смысле молочные продукты незаменимы, так как другие виды белков действуют на желудочно-кишечный тракт жестче и подходят не всем.

Команда консультантов Техмолпром ответит на любые Ваши вопросы,  поможет выбрать необходимые лично Вам товары — протеины, казеины,  гейнеры в Украине. Индивидуальный подход в компании Техмолпротеин к каждому покупателю обеспечит Вас любой необходимой информацией в самом доступном для Вас виде. Обращайтесь по телефонам, которые вверху каждой страницы.

Десять причин использовать молочные белки

Можно привести 10 причин, почему производители должны использовать молочные белки в своих рецептах.

 

1. Потребители хотят больше белка

Многочисленные исследования показывают, что потребители стремятся увеличить потребление белка, поскольку он обеспечивает насыщение и помогает нарастить мышечную массу. По результатам исследования Международного информационного совета по продуктам питания (International Food Information Council, IFIC), 64 % американцев пытаются включать белок в рацион, и эти данные выше, чем в 2015 году.

2. Молочные белки — это высококачественные,  «полные» белки

Не все белки одинаковые. Потребители начинают осознавать, что молочные белки предлагают больше преимуществ по сравнению с растительными белками. Долгое время молочные белки являлись выбором спортсменов и завсегдатаев тренажерных залов. Есть два вида высококачественных белков: белок сыворотки и белок молока. Оба в равной степени содержат существенные и несущественные аминокислоты, необходимые организму.

Отличаются они доминирующим белком в составе. В большинстве ингредиентов доминирующим белком является казеин. Традиционный состав концентратов и изолятов молочного белка аналогичен составу коровьего молока: 80 % казеина и 20 % сывороточного белка.

Компоненты сывороточного белка — это концентрированный источник белков сыворотки. Например, концентрат сывороточного белка обычно содержит 34 % к 89 %, а изолят сывороточного белка содержит 90 % и более.

Качество белка определяется за счет коэффициента усвояемых незаменимых аминокислот (Digestible Indispensable Amino Acid Score, DIAAS) и скорректированного аминокислотного коэффициента усвояемости белка (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, PDCAAS). Долгое время стандартом являлся второй подход. Однако новый подход DIAAS считается более точной оценкой качества белка.

Молочные белки обладают исключительно высоким коэффициентом DIAAS за счет присутствия аминокислот с разветвленными цепочками. Это стимулирует синтез мышечного белка. Количество таких аминокислот в молочном белке превышает их количество в яичных, соевых, мясных и пшеничных белках. Сывороточный белок считается особо ценным, так как в нем содержится лейцин, вызывающий синтез мышечного белка.

3. Молочные белки универсальны

Они обладают нейтральным, мягким вкусом, который подходит для многих продуктов питания и напитков, способны распадаться в системах. Некоторые белки придают сливочный, белый цвет, а другие становятся невидимыми.

4. Это ингредиенты, отвечающие требованию «чистой» этикетки

Исследования IFIC показывают изменения в поведении американцев. Потребители хотят получать больше информации о продуктах питания. 47 % американцев признают, что изучают состав перед покупкой. Основным препятствием является присутствие искусственных ингредиентов и консервантов. Молочные белки считаются простыми, чистыми, натуральными ингредиентами.

5. Белки обладают функциональными свойствами

Некоторые белки молока повышают водосвязывающую способность. Поэтому они могут стабилизировать такие пищевые системы, как сырные спреды, культивированные молочные продукты и мороженое. При возможности целесообразнее добавлять в молочные продукты молочные ингредиенты, нежели гидроколлоиды.

6. Молочные белки помогают регулировать вес

Подробнее изучив механизмы регулирования аппетита, производители смогли разработать молочные продукты, которые помогают потребителям чувствовать насыщение, а, следовательно, меньше есть и терять вес.

Статья в февральском номере Trends in Food Science & Technology рассказывает о том, что способность продукта насыщать организм зависит не только от его питательного состава, но также и от сенсорной и когнитивной оценки потребителем. Существует возможность регулировать многие свойства продукта, чтобы влиять на потребительское восприятие. Подобный подход позволяет разрабатывать молочные продукты с высокой степенью насыщения.

С биохимической точки зрения, насыщение — это сигналы, попадающие в определенные области мозга в результате расширения желудка. Переваривание и поглощение определенных питательных веществ также вызывает гормональные сигналы. По данным нидерландской компании Nizo Food Research, продукты по-разному ведут себя в желудке в зависимости от своей структуры. Что касается белка, этот макронутриент вызывает механизмы регулирования аппетита, и его потребление связано с наращиванием и поддержанием сухой мышечной массы.

7. Белки позволяют набрать сухую мышечную массу

Многочисленные исследования доказывают, что высококачественный белок, прежде всего сывороточный, стимулирует синтез мышечного белка. Это вызвано тем, что сыворотка быстро переваривается и помогает непосредственному синтезу белка, стимулируя рост и восстановление мышц. Казеин также позволяет добиться подобного эффекта, однако он медленнее усваивается, что увеличивает продолжительность синтеза белка.

8. Белки оптимизируют спортивные способности

По словам профессора Иллинойского университета в Урбане-Шампейне Дональда Леймена (Donald Layman), данные указывают, что для восстановления сухой мышечной массы всем людям необходимо приблизительно одинаковое количество диетического белка каждый день. Для получения дополнительных преимуществ нужно проанализировать качество и количество белка во время каждого приема пищи, особенно во время завтрака. Данные говорят о том, что за каждый прием пищи следует потреблять 30 г высококачественного белка, в том числе белка с высоким содержанием лейцина — это количество белка, при котором организм лучше всего функционирует. Наибольшее содержание лейцина отмечается в изоляте сывороточного белка (11,0 %), затем следуют концентрат молочного белка (9,5 %) и яичный белок (8,8 %). Что это означает для переработчиков молока? Необходимо правильно позиционировать изначальное содержание высококачественного белка в жидком молоке, чтобы потребители выпивали стакан молока во время каждого приема пищи. На самом деле, изначальное содержание белка во всех молочных продуктах — это отличный маркетинговый инструмент.

9. Белки молока повышают силу и физические способности пожилых людей

Вследствие снижения аппетита и изменения пищеварения и метаболизма, пожилые люди употребляют меньше белка. Недостаток высококачественного белка приводит к потере мышечной массы, что, в свою очередь, способствует ухудшению состояния здоровья, снижению силы и физической активности. Умеренное количество высококачественного белка позволяет сохранить мышечную массу и справиться с последствиями саркопении, которая может начаться уже в возрасте 40 лет.

10. Поддержание престижа

При изготовлении многих продуктов питания и напитков используются белки молока. Это могут быть хлопья, чипсы, печенье, крекеры, лапша, супы, соусы и даже вегетарианские бургеры.

«Молочные белки, особенно сывороточные, считаются золотым стандартом определения качества белка, — рассказывает директор по инновациям в Innova Market Insights Лу Энн Уильямс (Lu Ann Williams). — Производителям следует акцентировать внимание на добавлении молочных белков в свои продукты».

Молочные белки для молочной промышленности

• Заказать
  образец / партию
  информацию / цену

Молочные белки (протеины), концентраты и изоляты

Решает проблемы: Снижение себестоимости; Увеличение выхода;

Подходит для изделий: Творожные продукты; Молоко сгущённое, концентрированное; Сливки сгущённые, концентрированные; Сыры плавленные, копченые; Молочные консервы; Сметанный продукт;

• Заказать
  образец / партию
  информацию / цену

Молочные белки (протеины), концентраты и изоляты

Решает проблемы: Замена молочного белка; Частичная или полная замена сырья;

Подходит для изделий: Мороженое с заменителем молочного жира; Сливки растительные; Обогащенные продукты и продуктылечебно-профилактического назначения; Творожные десерты; Молочные смеси сухие; Молочные коктейли; Спортивное питание; Функциональные пищевые продукты;

• Заказать
  образец / партию
  информацию / цену

Молочные белки (протеины), концентраты и изоляты

Решает проблемы: Частичная или полная замена сырья; Улучшение структурных и органолептических показателей продукта;

Подходит для изделий: Сыры плавленные, копченые; Сыры плавленные ломтевые; Сыры плавленные пастообразные; Сыры плавленные сладкие; Сыры плавленные колбасные;

Молочные белки. Белок в молочных продуктах

Среди всех составляющих продуктов животного происхождения особенно выделяются молочные белки. Данные компоненты по свойствам превосходят белки яиц, рыбы и даже мяса. Этот факт многих обрадует. Ведь примерно из четырех человек трое недополучают белок. Стоит рассмотреть данное вещество более тщательно.

Где же больше белков?

Обычное коровье молоко является основным источником нескольких видов белка: сывороточных – глобулинов и альбуминов, а также казеината натрия. В 100 миллилитрах данного продукта содержится 3,2 грамма полезного компонента. Из них от 3 до 6 % — глобулин, от 10 до 12 % — альбумин, от 80 до 87 % — казеин. В итоге становится понятно, что количество сывороточного белка не превышает 0,6 грамма. Поэтому цельное молоко не стоит считать источником альбумина.

Что же касается других веществ, сывороточный концентрат молочных белков, который изготавливается из сыворотки в промышленных условиях, содержит до 90 % белков. Применяют подобные продукты в качестве основы при производстве детских смесей, а также спортивного питания. Можно приобрести концентрат сывороточных белков. Однако чаще всего его реализуют неофициально без должной документации или же исключительно оптом.

Сывороточный белок

Молочные белки, полученные из сыворотки, сбалансированы по аминокислотному составу. Поэтому их можно использовать в качестве пищевых. Достаточно быстро расщепляется пищеварительной системой лактальбумин сыворотки. Спустя час после употребления подобного продукта аминокислоты уже доступны всем органам, которые в них нуждаются.

Состав сывороточного белка

Из всех пищевых компонентов этот по аминокислотному составу наиболее приближен к составляющим мышечных тканей человека. Сывороточный белок обладает высокой анаболической способностью. Помимо этого компонент имеет в составе большее количество аминокислот с разветвленными цепями. Среди них — валин, изолейцин и лейцин. Их еще называют ВСАА. Именно эти составляющие играют важную роли в процессе построения мышечных тканей. В итоге образуется замкнутый круг. ВСАА стимулируют синтез белка. Но при этом они же сами принимают активное участие в построении мышечных тканей. Согласитесь, молочные белки просто идеальные.

Особенности продукта

Белок должен входить в рацион тех, кто стремится нормализовать свой вес. Ведь этот компонент ускоряет обменные процессы, которые позволяют быстро расщепить внутренние и подкожные жиры. Помимо этого сывороточный белок способствует нормализации содержания в крови липопротеидов и холестерина, а также повышает чувствительность к инсулину.

Стоит помнить, что этот компонент обладает еще одним важным качеством. Сывороточный белок представляет собой самое эффективное средство против стрессов. Конечно, не стоит думать, что это вещество действует как успокоительное и позволяет предупредить наступление эмоционального всплеска. Вовсе нет. Согласно исследованиям лактоальбумины способствуют снижению уровня кортизола – основного стрессового гормона, а также повышению серотонина – гормона радости. Именно это и позволяет свести к минимуму уровень стресса, который неминуемо наступает после спешки, конфликта, тяжелого рабочего дня, чрезмерных физических нагрузок и так далее. Иными словами, белок молочной сыворотки способен улучшить качество жизни.

Казеин

Этот компонент является одной из составляющей молочного белка. Однако на его переваривание уходит больше времени, чем на другие виды. Конечно, это не значит, что казеин является тяжелым продуктом. Просто на его расщепление организму требуется больше ресурсов и сил. Стоит отметить, что постепенное переваривание данного компонента обеспечивает равномерное поступление в кровь аминокислот. В итоге количество данных веществ поддерживается на необходимом уровне около шести часов. Именно поэтому такие молочные белки являются превосходным продуктом для вскармливания детей в возрасте пяти месяцев.

Как повысить усвояемость казеина?

При прокисании молочных продуктов, когда лактоза (молочный сахар) превращается в лактат (молочную кислоту), казеинат кальция сворачивается и в итоге превращается в свободный белок. При этом протекает и другой процесс. Кальций постепенно отсоединяется от казеина, присоединяется к кислоте, образуя таким образом лактат, и уходит в осадок. В итоге усвояемость значительно возрастает. Белок в молочных продуктах, например в твороге, кефире и простокваше, намного эффективнее усваивается. В данном случае такая пища имеет большее преимущество перед коровьим молоком.

Сочетание молочного белка с другими

Молочный белок, состав которого вы теперь знаете, прекрасно сочетается с другими видами белка. Данный продукт имеет значительный переизбыток метионина – серосодержащей аминокислоты. При этом в белке бобовых данного вещества недостаточно. В подобных продуктах не хватает триптофана. В то время как в молочных продуктах этого вещества предостаточно. Поэтому неплохой комбинацией является сочетание соевого и сывороточного белка.

Существуют и другие сочетания. Прекрасно дополняют друг друга молочные и растительные белки. Последние содержатся в картофеле, орехах, гречихе, злаковых.

Факты о молочных белках

Продукты, которые были обогащены КСБ (концентрат сывороточный белковый), обладают просто уникальной биологической и пищевой ценностью. Включение такой пищи в рацион способствует повышению защитных функций организма и его устойчивости к неблагоприятным воздействиям. При этом значительно улучшается психологическое равновесие и работоспособность.

Примерно 14 % всех сывороточных белков гидролизированы частично. Иными словами, они находятся в виде аминокислот и пептидов. Подобные компоненты не влияют на кислотообразующую функцию желудка. Это исключает метеоризм и другие нарушения.

Стоит помнить, что КСБ гигроскопичен и превосходно впитывает запахи. Поэтому хранить продукт стоит в сухом помещении при температуре не выше 29 °С, а также при относительной влажности не более 65 %.

Как искусственный белок стал главным конкурентом растительного молока

Вкус молочных продуктов обусловлен наличием двух ключевых белков — казеина и сывороточного белка. Несколько стартапов, в том числе New Culture, начали производить их в лаборатории, но их технологию сложно сопоставить с созданием искусственного мяса для бургеров от Impossible Foods и Beyond Meat.

Для синтетического мяса необходим гем (небелковая часть гемоглобина — прим. ред.) — он содержится в мышцах животных и придает продукту характерный вкус и даже позволяет ему выделять кровь. Молочный белок можно получить, поместив определенные микробы в питательную среду с нужной температурой.

Beyond Meat и Impossible Burger обрели популярность. Сможет ли лабораторное молоко повторить их успех — вопрос открытый.

Фото: Unsplash

New Culture сосредоточен на производстве казеина — именно он придает моцарелле эластичную текстуру. Компания уже проводила двойные слепые тесты, чтобы выяснить, можно ли отличить ее сыр от сыра из коровьего молока. По словам исследователей, результаты эксперимента оказались положительными.

Аналогичные задачи решают и другие биологи, в том числе сотрудники общественной научной лаборатории в Окленде (они разрабатывают собственный открытый рецепт искусственного сыра) и стартап Motif Ingredients из Бостона.

Еще одна компания, Perfect Day (первоначально Muufri), производит сывороточный белок и смешивает его с другими веществами, содержащимися в традиционных молочных продуктах: жирами, углеводами, кальцием и фосфатами. В начале июля Perfect Day успешно распродала серию со вкусом шоколада, сливочной помадки и ванильно-ежевичных ирисок.

В США ежегодно потребляют сотни тысяч тонн сыворотки и казеина, почти все это производят фермеры. Разработчики синтетического молока считают, что их продукт будет привлекателен для потребителей и в то же время станет проявлением заботы о животных и экологической обстановке.

Фото: Unsplash

Однако все эти стартапы могут столкнуться с проблемами при расширении бизнеса. Их главными конкурентами являются производители молочных продуктов на растительной основе, которые предлагают аналогичные экологические преимущества и уже успели завоевать симпатию покупателей.

По данным Ассоциации растительных продуктов и Института хорошей еды, продажи растительного молока в прошлом году выросли на 6% — теперь оно занимает 13% всего рынка. Продажи растительного мороженого и других холодных десертов увеличились на 27%, сыра — на 19%, йогурта — на 39%. Развитие технологий также улучшило вкус молочных продуктов на растительной основе и позволило сократить количество воды, необходимое для их производства.

Еще один важный фактор — это маркировка. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США считает мороженым только тот продукт, который содержит не менее 10% молочного жира. В продуктах Perfect Day его нет — они содержат лишь кокосовое и подсолнечное масло, а потому помечаются как «замороженный молочный десерт», а не «мороженое».

Фермеры, вероятно, тоже будут лоббировать ужесточение правил маркировки для искусственных молочных продуктов. Ранее они уже сделали это для растительного молока. Американские владельцы крупного рогатого скота разработали свои условия для 24 штатов — если власти их одобрят, то использовать слово «мясо» в описании синтетических гамбургеров будет запрещено.

Однако исследователи, создающие искусственный молочный белок, не выглядят обеспокоенными. Они убеждены, что их решение окажется популярнее растительных аналогов и понравится веганам, вегетарианцам и просто любителям молочных продуктов.

Источник.

Веганские рецептуры, растительные белковые ингредиенты, ROVITARIS® BEKAPLUS®

Веганские рецептуры, растительные белковые ингредиенты, ROVITARIS® BEKAPLUS®

Растительные белки не действуют так же, как мясные и молочные белки. Они обладают различными функциональными свойствами в отношении связывания воды, гелеобразования, пенообразования и эмульгирования. По существу, часто бывает трудно добиться желаемых функциональных характеристик и вкуса. Следовательно, крайне важно понимать функциональность и взаимодействие белков, а также их влияние на параметры обработки с гидроколлоидами, крахмалом и другими ингредиентами.

РОВИТАРИС^®, БЕКАПЛЮС^®

Линия ROVITARIS® от ICL, состоящая из растительных белковых ингредиентов, обеспечивает текстуру, стабильность и отличный вкус для различных веганских пищевых продуктов. Мы постоянно разрабатываем новые и оптимизированные продукты питания, которые соответствуют тенденциям в области пищевых продуктов и устраняют существующие пробелы на рынке.

У нас есть несколько запатентованных технологий, которые позволяют создавать широкий спектр текстур. У нас есть варианты волокнистой и эмульгированной текстуры, а также текстурированный растительный белок для придания мясистости и связывания. Наш постоянно развивающийся портфель опций приносит клиентам вдохновляемые инновации, предлагая уникальные и новые продукты питания.

Веганские, вегетарианские, флекситарианские приложения:

• Альтернативы мясу (гамбургеры, хот-доги, деликатесы, наггетсы и рыбные палочки)
• Брынза
• Провалы
• Соусы
• Растительное молоко и сливки

Ключевые тенденции:

• Веганские / вегетарианские / флекситарианские диеты
• Свободной от
• Альтернативные белки
• Здоровье и оздоровительный
• удобство
• Защита окружающей среды

Возможности устранения неполадок:

• Ощущения во рту
• Вкус
• цвет
• Замораживание / оттаивание
• Стабильность

У вас есть вопрос?

Ответы будут на расстоянии электронной почты. Что мы можем вам помочь с?

Поговорим

Готовы сотрудничать?

Позвольте нашим специалистам помочь вам в устранении неполадок с помощью прикладных наук и прикладных ноу-хау.

Поговорите с экспертами

Мы используем файлы cookie для улучшения вашего пользовательского опыта.

Нажимая «ПРИНЯТЬ», вы соглашаетесь на использование файлов cookie и других технологий, как описано в нашем Политика конфиденциальности.

При желании вы можете изменить настройки файлов cookie. здесь.

ПринятьОткройте

Гугл переводчик «

Milk Proteins — обзор

Модуляция синтеза белка

Содержание молочного белка относительно постоянно, хотя доступность субстрата может влиять, по крайней мере частично, на синтез белка в молочной железе. Например, сообщалось, что добавление жиров снижает синтез белка из-за снижения кровотока в молочных железах. Возможное объяснение этого явления заключается в том, что повышенные уровни циркулирующих жирных кислот оказывают щадящее влияние на окисление ацетата, тем самым повышая эффективность синтеза лактозы из глюкозы.Однако увеличение доступности глюкозы и более высокие надои не сопровождаются увеличением поглощения аминокислот, что приводит к снижению протеина в молоке. Напротив, кормление диетами, содержащими высокий процент (70–80%) концентрата, увеличивает поступление аминокислот в ткань молочной железы или извлечение из крови аминокислот, которые поддерживают повышенный синтез молочных белков.

В целом производство молочного белка сильно зависит от энергии в рационе.Повышенный уровень микробного белка, на который влияет доступность энергии, составляет самый большой компонент кишечного потока белка. Примерно 11% аденозинтрифосфата (АТФ), вырабатываемого в молочной железе, используется для синтеза белка.

Исследования эндокринной регуляции синтеза молочного белка показали, что лечение bST увеличивает удой, но не увеличивает концентрацию компонентов молока. С другой стороны, лечение инсулином в условиях эугликемического зажима увеличивало процентное содержание белка (с 3 до 3%).От 13% до 3,44%) в молоке коров, получавших рацион на основе люцерны и кукурузы и получавших настой казеина. Эти данные предполагают, что синтез белка в молочной железе находится под эндокринной регуляцией. Кроме того, в ткани молочной железы крупного рогатого скота имеется примерно 25% дополнительной способности к синтезу белка, которая в настоящее время не используется.

Казеины молока подвергаются частичному гидролизу во время инволюции молочных желез, тогда как сывороточные белки α-лактальбумин и β-лактоглобулин относительно устойчивы к перевариванию плазмина.Этот процесс, вероятно, включает гидролиз плазмином и другими протеазами. Накопление компонентов молока при высыхании — один из факторов, повышающих восприимчивость к маститу. Переваривание молочного белка приводит к выработке биологически активных пептидов, которые могут участвовать в инволюции молочных желез. Лактоферрин, важный антимикробный белок, обнаруживаемый в секрете молочных желез во время инволюции, также может быть субстратом для разложения плазмином. Продукты переваривания лактоферрина, лактоферрицины, обладают антимикробным действием широкого спектра действия.Фагоцитоз лейкоцитов, которые проникают в молочную железу во время инволюции, способствует выведению компонентов молока.

Связанные со здоровьем аспекты белков молока

Abstract

Молоко является важным компонентом сбалансированной диеты и содержит множество ценных компонентов. Известная польза молока для здоровья связана с его белками не только из-за их питательной ценности, но и из-за их биологических свойств. Научные данные свидетельствуют о том, что антиканцерогенная активность, антигипертензивные свойства, модуляция иммунной системы и другие метаболические особенности молока связаны с его белками (интактными белками или их производными).В этой статье рассматриваются основные аспекты молочных белков, связанные со здоровьем, такие как антиканцерогенное, иммуномодулирующее, противомикробное, антикариогенное, гипотензивное и гипохолестеринемическое действие. В совокупности полученные данные указывают на эффективность белков молока в снижении факторов риска рака, сердечно-сосудистых заболеваний и общем улучшении состояния здоровья.

Ключевые слова: Сыворотка, казеин, пептид, здоровье, питание .Молоко — это богатый питательными веществами продукт, обладающий важной питательной ценностью за счет кальция, витамина D (особенно в обогащенной форме), белка, витамина B ₁₂ , витамина A, рибофлавина, калия и фосфора. Достаточное содержание аминокислоты триптофана, предшественника ниацина, подчеркивает, что молоко является важным источником эквивалентов ниацина. Кроме того, он содержит различные биологически активные соединения с лечебным (нутрицевтическим) действием (1-4). Эпидемиологические исследования показали связь потребления молока и продуктов из него с пониженным риском метаболических нарушений, сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, рака и некоторых других заболеваний (5-9).

Общее содержание белка в коровьем молоке составляет приблизительно 3,5% по весу (36 г / л), обеспечивая почти 38% от общего обезжиренного твердого вещества молока и около 21% энергии цельного молока (4, 10) . Молоко известно как основной источник высококачественных белков, обладающих широким спектром питательных, функциональных и физиологических свойств (11-12). Молоко также является уникальным источником пептидов с биологической активностью. Пептиды, полученные из фракций казеина и сывороточных белков, включая опиоидные пептиды, антигипертензивные пептиды, фосфопептиды казеина (CPP), гликомакропептиды (GMP) и лакторфины, обладают различными физиологическими функциями, такими как опиоидоподобные свойства, иммуностимулирующая активность, антигипертензивная активность, антибактериальное и противовирусное действие, а также усиление абсорбции кальция (13-18).Новаторство этой статьи представляет собой всесторонний обзор пищевых и терапевтических эффектов молочных белков и биоактивности пептидов, в котором собраны все значимые исследования за последние 30 лет и представлены обновленные текущие знания в одном месте.

Белки молочные

Казеин и сывороточный белок являются основными белками молока. Казеин составляет примерно 80% (29,5 г / л) от общего белка коровьего молока, а сывороточный белок составляет около 20% (6.3 г / л) (19-21). Казеин в основном конъюгирован с фосфатом и в основном состоит из комплексов фосфат кальция с мицеллами (20). Это гетерогенное семейство из 4 основных компонентов, включая альфа- (α _s1 — и α _s2 -казеин), бета-, гамма- и каппа-казеин (2, 22, 23).

Сывороточный протеин представляет собой набор глобулярных белков с высоким уровнем структуры α-спирали, а кислотно-основные и гидрофобно-гидрофильные аминокислоты распределены в достаточно сбалансированной форме (24). Альфа-лактальбумин (α-LA) и бета-лактоглобулин (β-LG) являются преобладающими сывороточными белками и составляют около 70–80% от общего количества сывороточных белков.Среди других типов сывороточных белков следует упомянуть иммуноглобулины (Igs), сывороточный альбумин, лактоферрин (LF), лактопероксидазу (LP) и протеазы-пептоны (19, 24-26). Сывороточные белки имеют существенные уровни вторичной, третичной и четвертичной структур. Они термолабильны, стабилизируя свою структуру пртотеина за счет межмолекулярных дисульфидных связей (25).

Пищевая ценность

Белок коровьего молока считается высококачественным или полноценным белком, поскольку он содержит все 9 незаменимых аминокислот в пропорциях, напоминающих потребности в аминокислотах (3-4).Из-за высокого качества белка коровьего молока он считается стандартным эталонным белком для оценки питательной ценности других пищевых белков (4). Кроме того, содержание аминокислот с разветвленной цепью (изолейцин, лейцин и валин) в белках молока выше, чем во многих других источниках пищи. Эти аминокислоты, особенно лейцин, помогают минимизировать мышечное истощение в условиях повышенного распада белка и могут стимулировать синтез мышечного белка. Кроме того, сывороточный белок имеет высокое содержание серосодержащих аминокислот (цистеина и метионина), которые являются предшественниками глутатиона, трипептида с антиоксидантными, антиканцерогенными и иммуностимулирующими свойствами (4, 28).

Лечебные преимущества

Казеины и сывороточные протеины различаются по своим физиологическим и биологическим свойствам. В последние годы во многих исследованиях изучались терапевтические аспекты белков молока. Эти аспекты молочных белков описаны ниже в. указывает на выборочные публикации о пользе молочных белков для здоровья.

Таблица 1

Избранные публикации о пользе молочных белков для здоровья

9 0081 Запрещение присоединения S.mutans на поверхности S-HA зубов , противоопухолевая и апоптотическая активность в отношении линий раковых клеток Энтербактериальная активность Энтербактериальная активность против Энтербактериальная активность

Вид протеина	Биологическая функция	Примечание	Артикул
Сывороточные белки Концентрат сывороточного белка	Антиканцерогенная активность	Ингибирование частоты возникновения и роста химически индуцированных опухолей	43, 44, 45
	Иммуномодуляция	Высшие ответы антител слизистой оболочки на антигены	51
		Влияние на популяции Т-клеток, увеличение концентрации Т-хелперов и соотношения Т-хелперы / Т-супрессоры	53
β-лактоглобулин	Антиканцерогенная активность	Стимуляция синтеза глутатиона	48
	Противовирусная активность	Ингибирование активности протеазы и интегразы ВИЧ-1	67
α- Лактальбумин	Противораковый активность	Антипролиферативное действие на клеточные линии аденокарциномы толстой кишки	50
	Антибактериальная и противовирусная активность	Уменьшение количества клеток в фекалиях младенца E.coli	66
		Ингибирование активности протеазы и интегразы ВИЧ-1	67
Лактоферрин	Антиканцерогенная активность	Антипролиферативная, противовоспалительная и антиоксидантная активность	9, 36-40
	Иммуномодулатин	улучшение реакции гиперчувствительности замедленного типа на ряд антигенов	55
		антиметастатическая активность и увеличение количества CD4 +, CD8 + и NK-клеток в мыши	59
	Антибактериальная активность и противовирусная активность	Ингибирующее действие против H. pylori	60, 61
		Антибактериальная активность против грамотрицательных организмов	62
		Ингибирование ВИЧ-1 активности обратной транскриптазы, протеазы и интегразы	67, 68
	Антикариогенная активность	Ингибирование взаимодействия между S.mutans и агглютинин слюны	70
		Ингибирование S. mutans приверженности S-HA	71
Иммуноглобулин	Антибактериальная активность
Профилактика шигеллеза
		Защита от перорального заражения энтеротоксигенными веществами E.coli	65
	Антикариогенная активность	Незначительная ингибирующая активность против S.mutans соблюдение S-HA	71
Казеин Целый казеин	Антиканцерогенная активность	Защищает от рака толстой кишки	85
		Снижение частоты химически индуцированных опухолей кишечника	47 Гипохолестеринемический эффект Снижение концентраций общего холестерина, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП и липопротеинов (а)	95, 96, 97
k-казеин	Антикариогенная активность	Снижение активности фермента, способствующего образованию бляшек	90
		91, 92
β-казеин	Гипохолестеринемический эффект	Снижение уровня холестерина в крови	98
Биоактивные пептиды Лактоферрицин	Антиканцерогенная активность	109, 110, 111
		Ингибирование ангиогенеза опухоли, опосредованного факторами роста, у мышей	112
	Иммуномодуляция	Увеличение Igs (IgM, IgG и IgA) продукция	118
		Снижение ответа IL-6 в моноцитарной клеточной линии	119
		Повышение фагоцитарной активности нейтрофилов человека	120
	Антибактериальный агент иальная активность	Подавление роста различных грамположительных и грамотрицательных бактерий	122, 123
	Антигипертензивная активность	Подавление активности АПФ и АПФ- зависимая вазоконстрикция	134
Лакторфин	Антигипертензивная активность	Снижение артериального давления у гипертензивных крыс	129
Казеин-фосфопептиды	Антикариогенная активность	Стабилизация кальций-фосфатных минералов, снижение уровня кариозообразования. эпизод	158, 160, 161
		Подавление S.sobrinus и S. sanguis , приверженность S-HA	163
Каппацин	Антибактериальная активность	Ингибирование S. mutans, Porphyromonas gingivalis и E. coli	148
Казеицидин	Антибактериальная активность	Антибактериальная активность в отношении стафилококков, сарцинов, B. subtilis, Diplococcus pneumoniae и Streptococcus pyogenes	149
Казеицины	Антибактериальная активность
Гликомакропептид	Противовирусная активность	Ингибирование против вируса гриппа человека и вируса Эпштейна-Барра	155, 156
	Иммуномодуляция	Непрямое противовоспалительное действие кишечника l путем усиления защиты хозяина от микроорганизмов	145
		Усиление пролиферации и фагоцитарной активности макрофагоподобных клеток человека	146
Пептиды казоморфина	Антиканцерогенная активность	Снижение пролиферации простаты линии раковых клеток	136
		Содействие апоптозу лейкозных клеток человека (HL-60)	137

Лечебные преимущества сывороточного протеина

Противораковое действие

Несколько исследований показывают, что молочные белки, особенно сывороточные белки, могут защищать человеческий организм от некоторых видов рака (толстой кишки, молочной железы и предстательной железы), вероятно, благодаря их способности повышать клеточные уровни глутатиона, а также способствовать гормональному и клеточному иммунному развитию. ответы (9, 29-34).Было указано, что сывороточные белки, такие как LA, LG, LF, LP и Igs, обладают антиканцерогенной активностью (35).

LF, железосвязывающий гликопротеин из семейства трансферринов, обладает антипролиферативными, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами (9, 36-40). Основываясь на исследованиях in vivo, пероральное введение LF грызунам значительно снижало химически индуцированный канцерогенез в различных органах, таких как грудь, пищевод, язык, легкие, печень, толстая кишка, мочевой пузырь, и затруднял ангиогенез (37, 41, 42).Однако механизмы действия LF еще предстоит понять, кроме того, есть некоторые доказательства, подтверждающие его способность взаимодействовать с некоторыми рецепторами и модулировать генетическую экспрессию нескольких молекул, которые жизненно важны для клеточного цикла и механизмов апоптоза (9).

Большинство результатов, свидетельствующих о противоопухолевых свойствах сывороточных белков, было получено в ходе исследований in vitro с использованием клеточных линий карциномы или исследований in vivo с использованием моделей на животных. В исследованиях in vitro, изучающих химически индуцированное образование опухолей, сообщается об ингибирующем эффекте добавления сывороточного протеина на частоту и рост опухолей, который индуцируется 1,2-диметилгидразином (DMH) и азоксиметаном (AOM), и может снизить риск развития колоректальный рак (43-45).Hakkak и др. . (46) обнаружили, что частота опухолей молочной железы, вызванная диметилбенз- [α] -антраценом, химическим веществом, используемым для образования аденокарциномы молочной железы, была примерно на 50% ниже у самок крыс, получавших 14% (мас. / Мас.) Сывороточного протеина, по сравнению с крысы, получавшие казеин, и примерно на 30% меньше, чем крысы, получавшие сою, через 4 месяца. В другом исследовании McIntosh et al. (47), крысы на диете из сывороточного белка (20 г белка / 100 г массы тела) показали улучшенную защиту от индуцированных диметилгидразином кишечных опухолей по сравнению с животными, получавшими равное количество соевого белка или красного мяса.

β-LG, как богатый источник цистеина, стимулирует синтез глутатиона, антиканцерогенного трипептида, продуцируемого печенью для защиты от опухолей кишечника (48). Кроме того, сообщалось об ингибировании роста клеток рака молочной железы человека MCF-7 альбумином бычьей сыворотки (БСА) in vitro (49). Кроме того, бычий α-LA в концентрации от 5 до 35 мкг / мл проявлял антипролиферативную и апоптотическую активность в отношении некоторых типов клеточных линий рака толстой кишки человека, таких как Caco2 и Ht-29 (50).

Иммуномодулирующие эффекты

Различные исследования in vitro, и in vivo, доказали, что белки молочной сыворотки могут положительно влиять на иммунные реакции.Мыши, получавшие концентрат сывороточного протеина (в течение 12 недель), показали значительно более высокий ответ антител слизистой оболочки на яичный альбумин и токсин холеры по сравнению с мышами, получавшими обычную диету (51).

Было установлено, что употребление белков бычьей сыворотки (в течение 5-8 недель) улучшает реакции гиперчувствительности замедленного типа на подушечках стопы и in vitro, конканавалин А-индуцированную пролиферацию клеток селезенки у мышей (52). Также сообщалось о влиянии концентрата сывороточного протеина на популяции Т-клеток.Мыши, получавшие 25 г концентрата неденатурированного сывороточного протеина (в течение 4 недель), демонстрировали большее количество клеток L3T4 + (вспомогательные клетки) и более высокое соотношение клеток L3T4 + / Lyt-2 + (помощник / супрессор) по сравнению с мышами, получавшими изокалорийную казеиновую диету ( 53). Значительное увеличение общего количества лейкоцитов, количества лимфоцитов CD4 + и CD8 + и продукции интерферона-гамма (IFN-γ), стимулированного конканавалином А, клетками селезенки также наблюдалось у мышей, получавших фракцию альфа-сыворотки, по сравнению с мышами, получавшими казеин и изолят соевого белка (54).

В одном исследовании было объявлено о дозозависимом улучшении реакции гиперчувствительности замедленного типа на ряд антигенов, включая овальбумин, эритроциты барана и палочку Кальметте-Герена у мышей после перорального или парентерального введения бычьего LF (55 ).

Исследование in vitro показало, что модифицированный концентрат сывороточного протеина (mWPC) подавлял пролиферативные ответы Т- и В-лимфоцитов на митогены в зависимости от дозы , , а также подавлял аллоантиген-индуцированную пролиферацию лимфоцитов во время смешанной лейкоцитарной реакции. .Кроме того, секреция цитокинов, IFN-γ и интерлейкина-4 (IL-4), а также процент активированных CD25 + Т-клеточных бластов после стимуляции митогеном подавлялись с помощью mWPC (56). Было замечено, что пероральное введение бычьего LF способствовало антиметастатической активности и сильно увеличивало количество CD4 +, CD8 + и естественных киллеров (NK) в лимфоидных тканях, тонком кишечнике и периферической крови мышей с опухолями. Более того, он усиливал цитотоксическую активность этих клеток против клеток лимфомы Yac-1 и карциномы толстой кишки 26.Кроме того, он значительно увеличивает выработку IL-18, IFN-γ и каспазы-1 в тонком кишечнике (37, 57).

Показано, что у онкологических больных назначение сывороточного протеина (30 г в день в течение 6 месяцев) нормализует количество лейкоцитов в крови (58). Также сообщалось, что добавление сывороточного протеина увеличивает уровень глутатиона в плазме и активность естественных киллеров (NK) у пациентов с хроническим гепатитом B (59).

Противомикробное и противовирусное действие

Интактная сыворотка содержит ряд уникальных компонентов с широким антимикробным действием.Несколько исследований продемонстрировали ингибирующую активность сывороточных белков против Helicobacter pylori ( H . pylori ) у инфицированных субъектов. В исследовании с участием пятидесяти девяти здоровых субъектов Okuda et al . (60) показали, что пероральный прием таблеток LF (200 мг) дважды в день в течение 12 недель снижает способность H. pylori образовывать колонии , . но полного искоренения добиться не удалось. В большом многоцентровом исследовании уровень эрадикации H.pylori у инфицированных пациентов, получавших LF (200 мг) дважды в день в течение 7 дней, составила 73% (61).

LF обладает прямой бактерицидной активностью против грамотрицательных организмов благодаря своей способности связываться с липидной частью А липополисахаридов бактерий и увеличивать проницаемость мембран (62). Было обнаружено, что LF (1 мг / мл) значительно защищал культивируемые эпителиальные клетки (выделенные от пациентов, страдающих фарингитом) от инвазии in vitro стрептококком группы A ( GAS) и интенсивно предотвращал инвазивность GAS, предварительно обработанного эритромицином или ампициллином. (63).Об эффективности концентрата Ig коровьего молока против Shigella flexneri и защите от шигеллеза среди здоровых взрослых субъектов сообщили Tacket et al . (64). Кроме того, иммуноглобулины, полученные из коровьего молока, могут защищать от перорального заражения энтеротоксигенным Escherichia coli (E. coil) у здоровых взрослых добровольцев (65). Brücket соавт. Сообщил о значительном снижении роста и количества клеток детского фекального микроорганизма, E. coil 2348/69, у младенцев, которых кормили смесью с добавлением α-LA.(66).

Более того, некоторые исследования показали противовирусную активность сывороточных белков. В некоторых исследованиях изучалась ингибирующая активность сывороточных белков против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). LF, α-LA и β-LG показали ингибирующую активность против ВИЧ-1. LF проявлял сильную ингибирующую активность в отношении активности обратной транскриптазы ВИЧ-1, но слабую ингибирующую активность в отношении протеазы и интегразы ВИЧ-1, в то время как α-LA и β-LG проявляли ингибирующую активность в отношении протеазы и интегразы ВИЧ-1, но не ингибировали ВИЧ-1. обратная транскриптаза.LF был более эффективным на ранней стадии ВИЧ-инфекции (67–68).

Антикариогенное действие

Существует множество научных данных, подтверждающих защитное действие сывороточных белков против кариеса зубов. Было указано, что сыворотка может оказывать местное антикариозное воздействие благодаря своей буферной способности (69). Mitoma и др. . (70) продемонстрировали, что бычий ЛФ может прочно связываться с агглютинином слюны и, следовательно, ингибировать взаимодействие между белковым антигеном Streptococcus mutans ( S.mutans ) и агглютинин слюны. В другом исследовании было продемонстрировано подавление присоединения S. mutans к покрытому слюной гидроксиапатиту (S-HA) компонентами молока. Бычий LF показал самую сильную ингибирующую активность. Другие компоненты, такие как LP и IgG, проявляли умеренную ингибирующую активность (71). Кроме того, LP и лизоцим синергетически оказывали антикариогенное действие за счет ограничения метаболизма глюкозы S. mutans и, следовательно, снижали продукцию кислоты в среде зубного налета (25, 71).

Влияние сывороточных белков на чувство сытости, прием пищи и потерю веса

Влияние молока и молочных продуктов на регулирование приема пищи и насыщения объясняется несколькими компонентами. Среди компонентов молока белки обладают наибольшим потенциалом для подачи сигналов о сытости, а белки молока более насыщают, чем другие источники белка (72-74). Белки сыворотки способствуют краткосрочному и долгосрочному регулированию приема пищи, вызывая сигналы сытости (75-76).Одно исследование показало, что потребление 45 г сывороточного протеина в виде подслащенных напитков подавляло потребление пищи в большей степени, чем яичный альбумин и соевый протеин в пицце через 60 минут (77). В другом исследовании напитки, содержащие 400 ккал и 48 г сыворотки, стимулировали субъективное насыщение и снижали потребление пищи во время шведского стола на 90 минут позже, чем напитки, содержащие такое же количество казеина (78). Завтрак с высоким содержанием белка (58,1% энергии из белка и 14,1% энергии из углеводов), состоящий из молочных продуктов, обогащенных изолятом сывороточного белка, повышает уровень глюкагоноподобного пептида-1 более чем на 3 часа больше, чем завтрак с высоким содержанием углеводов (19.3% энергии из белков и 47,3% энергии из углеводов), состоящих из простого йогурта (79).

В клиническом исследовании со здоровыми участниками с избыточным весом и ожирением Baer et al . (80) обнаружили, что после 23 недель потребления дополнительного сывороточного белка, соевого белка и изоэнергетического количества углеводов, массы тела и жировых отложений среди группа сывороточного протеина была ниже, чем группа, потребляющая углеводы. Окружность талии также была меньше у субъектов, получавших сывороточный протеин, чем в других группах.Более того, уровень грелина натощак был ниже у субъектов, получавших сывороточный протеин, по сравнению с соевым протеином или углеводами.

Было показано, что кормление инсулинорезистентных крыс с ожирением сывороточным протеином снижает потребление калорий, уменьшает жировые отложения и, следовательно, приводит к значительному улучшению чувствительности к инсулину по сравнению с диетой из красного мяса (81-82). Кроме того, у крыс, получавших неограниченное количество белков в рационе в течение 25 дней, фракции молочного белка (цельный молочный белок, сывороточный белок или фракция, обогащенная β-LG) снижали потребление калорий, массу тела и жировые отложения.β-LG оказалась наиболее эффективной фракцией (83).

Лечебные преимущества казеиновых белков

Противораковое действие

Имеются данные, свидетельствующие о том, что казеин может защищать организм от некоторых видов рака. Казеин ингибирует фекальную бета-глюкуронидазу, фермент, продуцируемый кишечными бактериями, и деконъюгирует проканцерогенные глюкурониды с канцерогенами (21). Казеин также может защищать от рака толстой кишки благодаря своему влиянию на иммунную систему, в частности, за счет стимуляции фагоцитарной активности и увеличения лимфоцитов (29).Другие исследователи предполагают, что антиканцерогенные свойства казеина связаны с его молекулярной структурой (84).

Более низкая заболеваемость ДМГ-индуцированным колоректальным раком была обнаружена у крыс, получавших казеиновую диету, по сравнению с крысами, получавшими другие источники белка, такие как соя и красное мясо. Внутриклеточная концентрация глутатиона в печени также была выше у крыс, получавших казеин (47). Уменьшение заболеваемости опухолями толстой кишки также наблюдалось у крыс, получавших смесь казеина и протеина пшеницы, по сравнению с крысами, получавшими эквивалентное количество протеина пшеницы и нута (85).В ходе исследования крысы, получавшие 10 еженедельных инъекций AOM по 7,4 мг / кг массы тела, получали синтетические изоэнергетические диеты с различным содержанием белка, включая 25% казеина (диета с нормальным содержанием белка), 10% казеина (диета с низким содержанием белка). , или 5% казеина (диета с очень низким содержанием белка). Применение диеты, содержащей 25% казеина, привело к меньшей частоте случаев опухолей толстой кишки у крыс, чем изоэнергетическая диета, содержащая 10 и 5% казеина, через 30 недель (86).

Исследования in vitro и in vivo продемонстрировали влияние казеината и соевого белка на мутагенный потенциал N-метил-N’-нитро-N-нитрозогуанидина (MNNG).Из этих двух пищевых белков только казеин проявлял антимутагенную активность против MNNG в тонком кишечнике мышей, получавших этот мутаген (87). Кроме того, антимутагенный потенциал казеина оценивался в отношении различных мутагенов, в том числе некоторых мутагенов, связанных с пищевыми продуктами. Казеин проявил наибольшую антимутагенную активность в отношении бензо [а] пирена, N-метилнитрозомочевины и нитрозатированного 4-хлориндола и наименьшую антимутагенную активность в отношении азида натрия и N-нитрохинолин-1-оксида (88).

Антикариогенное действие

Некоторые исследования показывают, что казеин может способствовать положительному воздействию молока на здоровье полости рта (89).Каппа-казеин (k-казеин) может защищать от кариеса зубов за счет снижения активности глюкозилтрансферазы, фермента, стимулирующего образование зубного налета, продуцируемого S. mutans , и способности этого фермента прикрепляться к поверхности зубов или S-HA (90 ). -Казеин также снижает адгезию S. mutans к поверхности зубов S-HA (91-92).

Исследование на крысах, инфицированных смешанными бактериальными суспензиями Streptococcus sobrinus OMZ 176 и Actinomyces viscosus Ny1 , показало, что потребление сухого молочного мицеллярного казеина может уменьшить образование расширенных зубных трещин и поражений гладкой поверхности, а также ингибировать колонизацию Streptococcus sobrinus (S.sobrinus) (93). В другом исследовании весь казеин был объединен с раствором лимонной кислоты, чтобы оценить влияние безалкогольных напитков на скорость растворения гидроксиапатита. Добавление 0,02% (мас. / Об.) Казеина к растворам лимонной кислоты значительно снизило скорость растворения гидроксиапатита примерно на 50–60% (94).

Гипохолестеринемические эффекты

Некоторые исследователи изучали влияние казеина на уровень холестерина в крови. В перекрестном исследовании 11 нормальных участников получали диеты, обеспечивающие 20% калорий из казеина или соевого белка.Среднее потребление холестерина составляло 500 мг / сут. Первоначальное снижение уровня холестерина в плазме и холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) наблюдалось в обеих диетах (95). В другом перекрестном исследовании нормолипидемические здоровые мужчины, не страдающие ожирением, потребляли 2 диеты с жидкими смесями, содержащими казеин или соевый белок. Через 30 дней на каждой диете концентрация липопротеина (а) снижалась примерно на 50% при сравнении казеиновой диеты с соевой белковой диетой. Концентрации общего холестерина, ХС-ЛПНП и холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП) также были снижены при использовании обеих диет (96).У пациентов с гиперхолестеринемией, которые принимали 2 дозы казеина (30 или 50 г) в виде напитка, концентрация общего холестерина была снижена в течение 16 недель (97). Одно исследование с участием австралийцев с высоким риском развития сердечных заболеваний показало, что ежедневный прием 25 г бета-казеина ( β-казеин) A1 или A2 может значительно снизить концентрацию холестерина в крови (98).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из белков молока

Молоко содержит различные биоактивные компоненты, в том числе биоактивные пептиды с физиологической функциональностью.Пептиды, полученные из молока, включают множество веществ, которые являются мощными модуляторами различных регуляторных процессов в организме и проявляют многофункциональную биоактивность. Биологически активные пептиды, скрытые в неповрежденных белках молока, высвобождаются и активируются в результате переваривания молока в желудочно-кишечном тракте, ферментации молока с помощью заквасочных культур протеолиза или гидролиза протеолитическими ферментами. Было продемонстрировано, что биоактивные пептиды, полученные из казеина и белков сыворотки, включая опиоидные пептиды, антигипертензивные пептиды, СРР, лакторфины и альбутенсин, играют физиологические роли, такие как опиоидоподобные свойства, иммуностимуляция, ингибирование ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ), анти- гипертензивное свойство и антимикробное действие (13, 14, 99-105).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из сыворотки

Гидролиз сывороточных белков приводит к образованию биоактивных пептидов. Экспериментальные данные показали, что биоактивные пептиды могут быть очищены от α-LA, β-LG, бычьего LF и BSA. Некоторым из этих пептидов даны особые названия, такие как α- и β-лакторфин, β-лактотензин, серофин, альбутенсин A, лактоферрицин (Lfcin) и лактоферрампин. Большинство этих пептидов не охарактеризовано в той же степени, что и пептиды, производные от казеина.В последнее время пептиды, полученные из сыворотки, привлекли особое внимание из-за их профилактических и терапевтических свойств (14, 106, 107). Ниже обсуждаются различные терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из сыворотки.

Противораковое действие

Пептиды, происходящие из N-концевой области LF, были исследованы с целью идентификации последовательностей с потенциальной противоопухолевой активностью. Roy et al. . (108) выделили 4 пептида из пепсиновых гидролизатов лактоферрина с антипролиферативными и апоптотическими свойствами.Последовательность, соответствующая остаткам 17–38 бычьего LF, показала наивысшую апоптотическую активность в клетках лейкемии человека (HL-60). Eliassen et al. (109) сообщили, что бычий Lfcin, f (17-41), проявлял цитотоксическую активность в отношении линий клеток Meth Afibrosarcoma, меланомы и карциномы толстой кишки и значительно уменьшал размер солидных Meth A опухолей. Кроме того, Lfcin проявлял противоопухолевую активность против клеток рака молочной железы MDA-MB-435, индуцируя апоптоз (110) и цитотоксическую активность in vitro и in vivo против клеток нейробластомы путем дестабилизации цитоплазматической и митохондриальной мембран (111). .

Lfcin B может также ингибировать ангиогенез, опосредованный сосудистым эндотелиальным фактором роста и фактором роста фибробластов на мышиных моделях, а также опосредовать антипролиферативную и антимиграционную активность против индуцированных проангиогенным фактором эндотелиальных клеток пупочной вены человека (112).

In-vitro Исследования предполагают, что лечение Lfcin B вызвало апоптотическую гибель в нескольких различных клеточных линиях лейкемии и карциномы человека путем стимуляции митохондриального пути апоптоза за счет продукции активных форм кислорода и активации каспазы-9 и каспазы-3 (113) .Кроме того, было замечено, что бычий Lfcin может запускать митохондриально-зависимый апоптоз в клетках Jurkat T-лейкемии за счет повреждения клеточной мембраны за счет связывания с клеточной мембраной, увеличения проницаемости клеточной мембраны и последующего разрушения митохондриальной мембраны (114 ).

Иммуномодулирующие эффекты

Сыворотка включает несколько мощных иммуномодулирующих пептидов, которые скрыты в интактной структуре сывороточных белков (115). Влияние пептидов, высвобождаемых при триптическом расщеплении бычьего β-LG на различные иммунные функции у мышей, было изучено Pecquet et al .(116). Устойчивость к β-LG была повышена у мышей, получавших гидролизаты β-LG или фракции гидролизата. Также наблюдалось снижение уровней IgE в сыворотке и кишечнике. Кроме того, были подавлены β-LG-специфическая гиперчувствительность замедленного типа и пролиферативные ответы клеток селезенки.

Prioult et al . (117) объявили, что гидролизат β-LG с пептидазами Lactobacillus paracasei генерировал ряд небольших иммуномодулирующих пептидов. Эти пептидные последовательности снижали пролиферацию лимфоцитов и усиливали выработку иммунодепрессанта интерлейкина-10.

Несколько исследований выявили иммуномодулирующие свойства Lfcin. Гидролиз бычьего LF пепсином дает иммуностимулирующие и иммуноингибирующие пептиды. Гидролизат значительно увеличивал пролиферацию и образование Ig (IgM, IgG и IgA) в спленоцитах мышей, а также пролиферацию и продукцию IgA в клетках участка Пейера in-virto (118). Было обнаружено, что бычий LF и Lfcin B снижают ответ IL-6 в человеческих моноцитарных клетках THP-1 после стимуляции липополисахаридом (119).Кроме того, Lfcin B увеличивал фагоцитарную активность нейтрофилов человека за счет прямого связывания с нейтрофилами и опсониноподобной активности (120).

Противомикробное действие

Было выявлено, что пептиды, производные от

LF, обладают антимикробными свойствами. Антибактериальные свойства ферментных гидролизатов бычьего ЛФ были исследованы Tomita et al (121). Гидролизаты, полученные расщеплением LF свиным пепсином, тресковым пепсином или кислой протеазой из Penicillium duponti , проявляли интенсивную антибактериальную активность против Escherichia coli 0111.

Было показано, что Lfcin B ингибирует или инактивировал различные группы грамположительных и грамотрицательных бактерий, включая E. coli , Salmonella enteritidis , Yersinia enterocolitica, Klebsiella pneumoniae , Proteus vulgaris , Pseudomonas aeruginosa , Campylobacter jejuni , Staphylococcus aureus , Staphylococcus haemolyticus , Streptococcus thermophilus , S. mutans , Clostridium perfringens, Corynebacterium B.subtilis) и Bifidobacterium infantis (122-124).

Протеолитическое расщепление α-LA генерировало 3 антибактериальных пептидных фрагмента, включая LDT1 f (1–5), LDT2 f (17–31SS109– 114) и LDC f (61–68S-S75–80). Эти последовательности были эффективны против грамположительных бактерий, в то время как они проявляли слабую активность против грамотрицательных бактерий (124). Кроме того, 4 пептидных фрагмента, включая f (15-20), f (25-40), f (78-83) , и f (92–100), были выделены триптическим расщеплением β-LG крупного рогатого скота.Выделенные фрагменты показали бактерицидную активность в отношении грамположительных бактерий (126).

Антигипертензивное действие

Было установлено, что in vitro инкубация белков молока с желудочно-кишечными протеазами, включая пепсин, трипсин и химотрипсин, может дать большое количество фрагментов с активностью ингибирования АПФ. Пептиды, ингибирующие АПФ, образуются во время желудочно-кишечного транспорта. Бактериальные и растительные протеиназы также можно применять для получения таких пептидов (127-128).

Нурминен и др. . (129) исследовали антигипертензивную активность альфа-лакторфина, тетрапептида (Tyr-Gly-Leu-Phe), происходящего из молочного α-LA, у находящихся в сознании спонтанно гипертензивных крыс (SHR) и у нормотензивных крыс Wistar Kyoto. α-Лакторфин дозозависимо снижал артериальное давление у крыс SHR и Wistar Kyoto. Ферментативное расщепление сывороточного протеина протеиназой К высвободило 6 мощных пептидов, ингибирующих АПФ. Эти пептиды обладали антигипертензивной активностью в отношении SHR. Из этих 6 пептидов фрагмент Ile-Pro-Ala, первоначально полученный из β-LG, проявлял наибольшее ингибирующее действие на АПФ (130).

Маллалли и др. . (131) исследовали ингибирующую активность АПФ при триптическом расщеплении бычьего β-LG. Фракция β-LG (142–148) дала индекс ингибирования АПФ 84,3%. В другом исследовании некоторые пептиды, ингибирующие АПФ, были выделены путем гидролиза белков бычьей сыворотки с помощью комбинации ферментов, включая пепсин, трипсин и химотрипсин, или только с трипсином. Полученные пептиды представляли собой фрагменты α-LA (50-52), (99-108), (104-108) и фрагменты β-LG (22-25), (32-40), (81-83), ( 94-100), (106-111), (142-146).Активность АПФ подавлялась на 50% гидролизатами сыворотки в диапазоне концентраций 345-1733 мкг / мл (132).

Кроме того, ферментативное расщепление LF высвободило некоторые антигипертензивные пептиды с молекулярной массой ниже 3 кДа. Эти фракции показали ингибирующую активность в отношении АПФ и эндотелин-превращающего фермента (ECE) in vitro (133).

Ruiz-Giménez et al. (134) сообщили, что набор из 8 пептидов, генерируемых LfcinB (20-25), может ингибировать активность АПФ in vitro .Из этих пептидов 7 проявили ex vivo ингибирующую активность против ACE-зависимой вазоконстрикции. Только пероральное введение LfcinB (20-25) и одного из его фрагментов, F1, снижает артериальное давление у SHR.

Более того, в контролируемом исследовании с участием добровольцев с предгипертензивной или предгипертензивной стадией 1 артериальное давление было значительно ниже в группе лечения, которая потребляла 20 г / день гидролизованного изолята сывороточного протеина, богатого биоактивными пептидами, чем в контрольной группе, которая потребляла такое же количество. негидролизованного изолята сывороточного протеина (135).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из казеина

Казеин, содержащийся как в молоке, так и в молочных продуктах, является основным источником биоактивных пептидов. Пептиды, производные от казеина, проявляют разные биоактивные роли (14). Ниже обсуждаются терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из казеина.

Противораковое действие

Согласно различным цитохимическим исследованиям, есть некоторые доказательства возможной антиканцерогенной активности пептидов, производных от казеина. Исследования in vitro показали, что пептиды на основе казеина, выделенные после микробной ферментации молока, могут защищать от рака толстой кишки за счет изменения кинетики клеток (84). Kampa et al . (136) описали, что несколько пептидов казоморфина, группа опиоидных пептидов, полученных из ɑ- и β-казеина, подавляли пролиферацию некоторых линий клеток рака простаты, включая LNCaP, PC3 и DU145, за счет вовлечения опиоидных рецепторов. . Также апоптозу клеток HL-60 способствовали опиоидный пептид β-казоморфин-7 и фосфопептид β-CN (f1-25) 4P (137).Более того, очищенные пептиды, соответствующие биоактивным фракциям казеина, показали модулирующее действие на жизнеспособность, пролиферацию и апоптоз клеток в различных моделях культур клеток человека, включая лимфоциты периферической крови человека, HL-60, полиморфноядерные лейкоциты и клетки Caco-2 (138 -139).

Иммуномодулирующие эффекты

Было проведено несколько экспериментов по изучению влияния биоактивных пептидов, полученных из казеина, на иммунную функцию. Было обнаружено, что in vitro переваривает казеина, продуцируемого пептидазами Lactobacillus rhamnosus , ингибирует транслокацию протеинкиназы C и подавляет экспрессию мРНК IL-2.Эти данные продемонстрировали in vitro подавление активации Т-клеток перевариванием казеина (140). Sütaset al. (141) сообщил, что казеины крупного рогатого скота, гидролизованные ферментами, продуцируемыми Lactobacillus GG , ингибировали продукцию IL-4 мононуклеарными клетками периферической крови у детей с атопией. В другом исследовании Sütas et al . (142) показали, что переваривание казеинов протеазами, полученными из Lactobacillus casei (L. casei) GG , дает некоторые фракции с подавляющим действием на пролиферацию лимфоцитов in vitro .Hata и др. . (143) продемонстрировали, что казеинофосфопептиды β-CN (f1–25) 4P и α _S1 -CN (f59–79) 5P обладают иммуностимулирующим действием за счет увеличения продукции IgG в культурах клеток селезенки мыши. Более того, CPP, полученные из бычьего αs2- и β-казеина, проявляли иммуноусиливающую активность за счет повышения уровня сывороточного и кишечного антиген-специфического IgA у мышей, получавших препарат CPP (144).

ГМФ крупного рогатого скота может стимулировать человеческие моноциты и секрецию фактора некроза опухоли, IL-1β и IL-8 из человеческих моноцитов посредством воздействия на митоген-активируемую протеинкиназу и сигнальные пути ядерного фактора-kappaB.GMP может оказывать непрямое противовоспалительное действие на кишечник за счет усиления защиты хозяина от вторгающихся микроорганизмов (145). GMP и его производные, генерируемые пептическим гидролизом, могут стимулировать пролиферацию и фагоцитарную активность макрофагоподобных клеток человека U937 (146).

Противомикробное и противовирусное действие

Имеются некоторые данные об антимикробных свойствах пептидов, полученных из казеина. Макканн и др. . (147) обнаружили новый фрагмент коровьего α _S1 -казеина, f (99-109), очищенный ферментативным расщеплением бычьего казеината натрия пепсином.Этот фрагмент проявлял ингибирующую активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Каппацин, монофосфорилированный фрагмент Ser (P) 149 k -казеин -A f (138-158), продуцируемый эндопротеиназой Glu-C переваривания CPP, проявлял ингибирующую активность против S. mutans, Porphyromonas gingivalis и E coli (148). Казеицидин, защитный пептид, очищенный химозиновым гидролизом казеина при нейтральном pH, показал ингибирующую активность против стафилококков , Sarcina spp , B.subtilis , Diplococcus pneumoniae и Streptoco ccus pyogenes (149). Иммуномодулирующий пептид, выделенный из бычьего β-казеина, β-CN (193-209) пептид, способствует антимикробной активности макрофагов мыши за счет усиления экспрессии антигена MHC класса II и усиления фагоцитарной активности (150). Противомикробные свойства казеицинов хорошо продемонстрированы. Казеицины A и B, соответствующие f (21-29) и f (30-38) коровьего α _s1 -казеина, проявили интенсивную активность против Enterobacter sakazakii (151).

Исследования in vitro показали, что казоцидин-I, С-концевой фрагмент коровьего α _S2 -казеина, подавлял рост штаммов E. coli и Staphylococcus (152). GMP также были продемонстрированы. О способности GMP ингибировать связывание холерного токсина с нормальными клетками яичника китайского хомячка сообщили Kawasaki et al . (153). Кроме того, он показал аналогичную ингибирующую активность против E.coli , термолабильные энтеротоксины LT-I и LT-II, связанные с антигенами фактора колонизации CFA / I и CFA / II, соответственно, в модели яичников китайского хомячка (154). GMP может также ингибировать гемагглютинацию 4 штаммами вируса гриппа человека в диапазоне концентраций от 10 ^-2 до 10 ^— 3 (155). Досако и др. . (156) продемонстрировали способность GMP ингибировать морфологические преобразования в лимфоцитах периферической крови, индуцированные вирусом Epstein Barr .

Антикариогенное действие

Некоторые исследователи исследовали способность биоактивных пептидов казеина ингибировать деминерализацию и усиливать реминерализацию зубной эмали. Полученные из молока биоактивные пептиды, такие как CPP и GMP, могут отвечать за кариостатические свойства сыра за счет подавления роста кариесогенных бактерий, концентрации кальция и фосфата в зубном налете, уменьшения деминерализации эмали и усиления реминерализации (25, 89, 157).

Антикариогенное воздействие CPP было продемонстрировано в экспериментах на животных и людях. Было высказано предположение, что СРР стабилизируют фосфат кальция, образуя комплексы фосфопептид казеина-фосфат кальция (СРР-КП) и увеличивая поглощение кальция и фосфата зубным налетом (158-159). Кроме того, CPP и аморфный фосфат кальция (ACP) связываются с зубным налётом, обеспечивая потенциальный источник кальция внутри налета и уменьшая диффузию свободного кальция. Следовательно, CPP-ACP может защищать от кариеса зубов, уменьшая потерю минералов во время кариесогенного эпизода и обеспечивая богатый источник кальция для последующей реминерализации (160–161).Кроме того, CPP могут оказывать антикариозное воздействие, конкурируя с бактериями, образующими бляшки, за связывание с кальцием (162).

Neeser et al . (163) исследовали способность компонентов казеина молока ограничивать адгезию некоторых одонтопатогенных бактерий к поверхности зубов. Казеинат натрия, CPP и GMP подавляли прилипание потенциальных стоматологических патогенов, включая Streptococcus sobrinusOMZ 176 , а также Streptococcus sanguis ( S.sanguis) OMZ для бусинок S-HA. В аналогичном исследовании Schüpbach et al . (164) рассматривали GMP и CPP как ингибиторы адгезии бактерий полости рта. Адгезионная способность S. sobrinus к слюнной пленке была снижена на 49%, 75% и 81% за счет GMP, CPP и комбинации GMP и CPP, соответственно.

Антигипертензивное действие

Были проведены обширные исследования влияния биологически активных пептидов, полученных из казеина, на кровяное давление.В одинарном слепом плацебо-контролируемом исследовании с участием взрослых японцев с высоким нормальным артериальным давлением или легкой гипертензией прием гидролизата казеина, содержащего биоактивные пептиды (в течение 6 недель), привел к значительному снижению систолического артериального давления с 1,7 до 10,1 мм рт. дозозависимым образом (165). Исследование с участием пациентов с нормальным и умеренным артериальным давлением показало, что потребление 10 г триптического гидролизата казеина (два раза в день в течение 4-недельного периода) оказывало антигипертензивное действие (166).В другом исследовании ежедневный прием 800 мг / кг массы тела продукта гидролизата казеина в течение 6 недель уменьшал развитие гипертонии и увеличивал экспрессию eNOS в SHR (167).

В плацебо-контролируемом исследовании ежедневное потребление 95 мл кислого молока, содержащего два ингибирующих АПФ пептида из β-казеина, f (84–86) и f (74–76), значительно снижало артериальное давление у пациентов с гипертонией после 4–8 недель (168). Сообщалось, что пептиды, производные от казеина L.протеазы helveticus показали ингибирующую активность АПФ (169). Ингибирующая активность АПФ трипептидов на основе казеина Ile-Pro-Pro и Val-Pro-Pro также была обнаружена Накамурой и др. . (170).

В плацебо-контролируемом двойном слепом перекрестном исследовании потребление продукта, содержащего трипептиды казеинового происхождения (Ile-Pro-Pro и Val-Pro-Pro) и растительные стеролы, резко снижало артериальное давление у лиц с легкой гипертонией (171) .

Связанные со здоровьем аспекты белков молока

Abstract

Молоко является важным компонентом сбалансированной диеты и содержит множество ценных компонентов.Известная польза молока для здоровья связана с его белками не только из-за их питательной ценности, но и из-за их биологических свойств. Научные данные свидетельствуют о том, что антиканцерогенная активность, антигипертензивные свойства, модуляция иммунной системы и другие метаболические особенности молока связаны с его белками (интактными белками или их производными). В этой статье рассматриваются основные аспекты молочных белков, связанные со здоровьем, такие как антиканцерогенное, иммуномодулирующее, противомикробное, антикариогенное, гипотензивное и гипохолестеринемическое действие.В совокупности полученные данные указывают на эффективность белков молока в снижении факторов риска рака, сердечно-сосудистых заболеваний и общем улучшении состояния здоровья.

Ключевые слова: Сыворотка, казеин, пептид, здоровье, питание . Молоко — это богатый питательными веществами продукт, обладающий важной питательной ценностью за счет кальция, витамина D (особенно в обогащенной форме), белка, витамина B ₁₂ , витамина A, рибофлавина, калия и фосфора.Достаточное содержание аминокислоты триптофана, предшественника ниацина, подчеркивает, что молоко является важным источником эквивалентов ниацина. Кроме того, он содержит различные биологически активные соединения с лечебным (нутрицевтическим) действием (1-4). Эпидемиологические исследования показали связь потребления молока и продуктов из него с пониженным риском метаболических нарушений, сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, рака и некоторых других заболеваний (5-9).

Общее содержание белка в коровьем молоке составляет примерно 3.5% по весу (36 г / л), обеспечивая почти 38% от общего обезжиренного твердого вещества молока и около 21% энергии цельного молока (4, 10). Молоко известно как основной источник высококачественных белков, обладающих широким спектром питательных, функциональных и физиологических свойств (11-12). Молоко также является уникальным источником пептидов с биологической активностью. Пептиды, полученные из фракций казеина и сывороточных белков, включая опиоидные пептиды, антигипертензивные пептиды, фосфопептиды казеина (CPP), гликомакропептиды (GMP) и лакторфины, обладают различными физиологическими функциями, такими как опиоидоподобные свойства, иммуностимулирующая активность, антигипертензивная активность, антибактериальное и противовирусное действие, а также усиление абсорбции кальция (13-18).Новаторство этой статьи представляет собой всесторонний обзор пищевых и терапевтических эффектов молочных белков и биоактивности пептидов, в котором собраны все значимые исследования за последние 30 лет и представлены обновленные текущие знания в одном месте.

Белки молочные

Казеин и сывороточный белок являются основными белками молока. Казеин составляет примерно 80% (29,5 г / л) от общего белка коровьего молока, а сывороточный белок составляет около 20% (6.3 г / л) (19-21). Казеин в основном конъюгирован с фосфатом и в основном состоит из комплексов фосфат кальция с мицеллами (20). Это гетерогенное семейство из 4 основных компонентов, включая альфа- (α _s1 — и α _s2 -казеин), бета-, гамма- и каппа-казеин (2, 22, 23).

Сывороточный протеин представляет собой набор глобулярных белков с высоким уровнем структуры α-спирали, а кислотно-основные и гидрофобно-гидрофильные аминокислоты распределены в достаточно сбалансированной форме (24). Альфа-лактальбумин (α-LA) и бета-лактоглобулин (β-LG) являются преобладающими сывороточными белками и составляют около 70–80% от общего количества сывороточных белков.Среди других типов сывороточных белков следует упомянуть иммуноглобулины (Igs), сывороточный альбумин, лактоферрин (LF), лактопероксидазу (LP) и протеазы-пептоны (19, 24-26). Сывороточные белки имеют существенные уровни вторичной, третичной и четвертичной структур. Они термолабильны, стабилизируя свою структуру пртотеина за счет межмолекулярных дисульфидных связей (25).

Пищевая ценность

Белок коровьего молока считается высококачественным или полноценным белком, поскольку он содержит все 9 незаменимых аминокислот в пропорциях, напоминающих потребности в аминокислотах (3-4).Из-за высокого качества белка коровьего молока он считается стандартным эталонным белком для оценки питательной ценности других пищевых белков (4). Кроме того, содержание аминокислот с разветвленной цепью (изолейцин, лейцин и валин) в белках молока выше, чем во многих других источниках пищи. Эти аминокислоты, особенно лейцин, помогают минимизировать мышечное истощение в условиях повышенного распада белка и могут стимулировать синтез мышечного белка. Кроме того, сывороточный белок имеет высокое содержание серосодержащих аминокислот (цистеина и метионина), которые являются предшественниками глутатиона, трипептида с антиоксидантными, антиканцерогенными и иммуностимулирующими свойствами (4, 28).

Лечебные преимущества

Казеины и сывороточные протеины различаются по своим физиологическим и биологическим свойствам. В последние годы во многих исследованиях изучались терапевтические аспекты белков молока. Эти аспекты молочных белков описаны ниже в. указывает на выборочные публикации о пользе молочных белков для здоровья.

Таблица 1

Избранные публикации о пользе молочных белков для здоровья

9 0081 Запрещение присоединения S.mutans на поверхности S-HA зубов , противоопухолевая и апоптотическая активность в отношении линий раковых клеток Энтербактериальная активность Энтербактериальная активность против Энтербактериальная активность

Вид протеина	Биологическая функция	Примечание	Артикул
Сывороточные белки Концентрат сывороточного белка	Антиканцерогенная активность	Ингибирование частоты возникновения и роста химически индуцированных опухолей	43, 44, 45
	Иммуномодуляция	Высшие ответы антител слизистой оболочки на антигены	51
		Влияние на популяции Т-клеток, увеличение концентрации Т-хелперов и соотношения Т-хелперы / Т-супрессоры	53
β-лактоглобулин	Антиканцерогенная активность	Стимуляция синтеза глутатиона	48
	Противовирусная активность	Ингибирование активности протеазы и интегразы ВИЧ-1	67
α- Лактальбумин	Противораковый активность	Антипролиферативное действие на клеточные линии аденокарциномы толстой кишки	50
	Антибактериальная и противовирусная активность	Уменьшение количества клеток в фекалиях младенца E.coli	66
		Ингибирование активности протеазы и интегразы ВИЧ-1	67
Лактоферрин	Антиканцерогенная активность	Антипролиферативная, противовоспалительная и антиоксидантная активность	9, 36-40
	Иммуномодулатин	улучшение реакции гиперчувствительности замедленного типа на ряд антигенов	55
		антиметастатическая активность и увеличение количества CD4 +, CD8 + и NK-клеток в мыши	59
	Антибактериальная активность и противовирусная активность	Ингибирующее действие против H. pylori	60, 61
		Антибактериальная активность против грамотрицательных организмов	62
		Ингибирование ВИЧ-1 активности обратной транскриптазы, протеазы и интегразы	67, 68
	Антикариогенная активность	Ингибирование взаимодействия между S.mutans и агглютинин слюны	70
		Ингибирование S. mutans приверженности S-HA	71
Иммуноглобулин	Антибактериальная активность
Профилактика шигеллеза
		Защита от перорального заражения энтеротоксигенными веществами E.coli	65
	Антикариогенная активность	Незначительная ингибирующая активность против S.mutans соблюдение S-HA	71
Казеин Целый казеин	Антиканцерогенная активность	Защищает от рака толстой кишки	85
		Снижение частоты химически индуцированных опухолей кишечника	47 Гипохолестеринемический эффект Снижение концентраций общего холестерина, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП и липопротеинов (а)	95, 96, 97
k-казеин	Антикариогенная активность	Снижение активности фермента, способствующего образованию бляшек	90
		91, 92
β-казеин	Гипохолестеринемический эффект	Снижение уровня холестерина в крови	98
Биоактивные пептиды Лактоферрицин	Антиканцерогенная активность	109, 110, 111
		Ингибирование ангиогенеза опухоли, опосредованного факторами роста, у мышей	112
	Иммуномодуляция	Увеличение Igs (IgM, IgG и IgA) продукция	118
		Снижение ответа IL-6 в моноцитарной клеточной линии	119
		Повышение фагоцитарной активности нейтрофилов человека	120
	Антибактериальный агент иальная активность	Подавление роста различных грамположительных и грамотрицательных бактерий	122, 123
	Антигипертензивная активность	Подавление активности АПФ и АПФ- зависимая вазоконстрикция	134
Лакторфин	Антигипертензивная активность	Снижение артериального давления у гипертензивных крыс	129
Казеин-фосфопептиды	Антикариогенная активность	Стабилизация кальций-фосфатных минералов, снижение уровня кариозообразования. эпизод	158, 160, 161
		Подавление S.sobrinus и S. sanguis , приверженность S-HA	163
Каппацин	Антибактериальная активность	Ингибирование S. mutans, Porphyromonas gingivalis и E. coli	148
Казеицидин	Антибактериальная активность	Антибактериальная активность в отношении стафилококков, сарцинов, B. subtilis, Diplococcus pneumoniae и Streptococcus pyogenes	149
Казеицины	Антибактериальная активность
Гликомакропептид	Противовирусная активность	Ингибирование против вируса гриппа человека и вируса Эпштейна-Барра	155, 156
	Иммуномодуляция	Непрямое противовоспалительное действие кишечника l путем усиления защиты хозяина от микроорганизмов	145
		Усиление пролиферации и фагоцитарной активности макрофагоподобных клеток человека	146
Пептиды казоморфина	Антиканцерогенная активность	Снижение пролиферации простаты линии раковых клеток	136
		Содействие апоптозу лейкозных клеток человека (HL-60)	137

Лечебные преимущества сывороточного протеина

Противораковое действие

Несколько исследований показывают, что молочные белки, особенно сывороточные белки, могут защищать человеческий организм от некоторых видов рака (толстой кишки, молочной железы и предстательной железы), вероятно, благодаря их способности повышать клеточные уровни глутатиона, а также способствовать гормональному и клеточному иммунному развитию. ответы (9, 29-34).Было указано, что сывороточные белки, такие как LA, LG, LF, LP и Igs, обладают антиканцерогенной активностью (35).

LF, железосвязывающий гликопротеин из семейства трансферринов, обладает антипролиферативными, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами (9, 36-40). Основываясь на исследованиях in vivo, пероральное введение LF грызунам значительно снижало химически индуцированный канцерогенез в различных органах, таких как грудь, пищевод, язык, легкие, печень, толстая кишка, мочевой пузырь, и затруднял ангиогенез (37, 41, 42).Однако механизмы действия LF еще предстоит понять, кроме того, есть некоторые доказательства, подтверждающие его способность взаимодействовать с некоторыми рецепторами и модулировать генетическую экспрессию нескольких молекул, которые жизненно важны для клеточного цикла и механизмов апоптоза (9).

Большинство результатов, свидетельствующих о противоопухолевых свойствах сывороточных белков, было получено в ходе исследований in vitro с использованием клеточных линий карциномы или исследований in vivo с использованием моделей на животных. В исследованиях in vitro, изучающих химически индуцированное образование опухолей, сообщается об ингибирующем эффекте добавления сывороточного протеина на частоту и рост опухолей, который индуцируется 1,2-диметилгидразином (DMH) и азоксиметаном (AOM), и может снизить риск развития колоректальный рак (43-45).Hakkak и др. . (46) обнаружили, что частота опухолей молочной железы, вызванная диметилбенз- [α] -антраценом, химическим веществом, используемым для образования аденокарциномы молочной железы, была примерно на 50% ниже у самок крыс, получавших 14% (мас. / Мас.) Сывороточного протеина, по сравнению с крысы, получавшие казеин, и примерно на 30% меньше, чем крысы, получавшие сою, через 4 месяца. В другом исследовании McIntosh et al. (47), крысы на диете из сывороточного белка (20 г белка / 100 г массы тела) показали улучшенную защиту от индуцированных диметилгидразином кишечных опухолей по сравнению с животными, получавшими равное количество соевого белка или красного мяса.

β-LG, как богатый источник цистеина, стимулирует синтез глутатиона, антиканцерогенного трипептида, продуцируемого печенью для защиты от опухолей кишечника (48). Кроме того, сообщалось об ингибировании роста клеток рака молочной железы человека MCF-7 альбумином бычьей сыворотки (БСА) in vitro (49). Кроме того, бычий α-LA в концентрации от 5 до 35 мкг / мл проявлял антипролиферативную и апоптотическую активность в отношении некоторых типов клеточных линий рака толстой кишки человека, таких как Caco2 и Ht-29 (50).

Иммуномодулирующие эффекты

Различные исследования in vitro, и in vivo, доказали, что белки молочной сыворотки могут положительно влиять на иммунные реакции.Мыши, получавшие концентрат сывороточного протеина (в течение 12 недель), показали значительно более высокий ответ антител слизистой оболочки на яичный альбумин и токсин холеры по сравнению с мышами, получавшими обычную диету (51).

Было установлено, что употребление белков бычьей сыворотки (в течение 5-8 недель) улучшает реакции гиперчувствительности замедленного типа на подушечках стопы и in vitro, конканавалин А-индуцированную пролиферацию клеток селезенки у мышей (52). Также сообщалось о влиянии концентрата сывороточного протеина на популяции Т-клеток.Мыши, получавшие 25 г концентрата неденатурированного сывороточного протеина (в течение 4 недель), демонстрировали большее количество клеток L3T4 + (вспомогательные клетки) и более высокое соотношение клеток L3T4 + / Lyt-2 + (помощник / супрессор) по сравнению с мышами, получавшими изокалорийную казеиновую диету ( 53). Значительное увеличение общего количества лейкоцитов, количества лимфоцитов CD4 + и CD8 + и продукции интерферона-гамма (IFN-γ), стимулированного конканавалином А, клетками селезенки также наблюдалось у мышей, получавших фракцию альфа-сыворотки, по сравнению с мышами, получавшими казеин и изолят соевого белка (54).

В одном исследовании было объявлено о дозозависимом улучшении реакции гиперчувствительности замедленного типа на ряд антигенов, включая овальбумин, эритроциты барана и палочку Кальметте-Герена у мышей после перорального или парентерального введения бычьего LF (55 ).

Исследование in vitro показало, что модифицированный концентрат сывороточного протеина (mWPC) подавлял пролиферативные ответы Т- и В-лимфоцитов на митогены в зависимости от дозы , , а также подавлял аллоантиген-индуцированную пролиферацию лимфоцитов во время смешанной лейкоцитарной реакции. .Кроме того, секреция цитокинов, IFN-γ и интерлейкина-4 (IL-4), а также процент активированных CD25 + Т-клеточных бластов после стимуляции митогеном подавлялись с помощью mWPC (56). Было замечено, что пероральное введение бычьего LF способствовало антиметастатической активности и сильно увеличивало количество CD4 +, CD8 + и естественных киллеров (NK) в лимфоидных тканях, тонком кишечнике и периферической крови мышей с опухолями. Более того, он усиливал цитотоксическую активность этих клеток против клеток лимфомы Yac-1 и карциномы толстой кишки 26.Кроме того, он значительно увеличивает выработку IL-18, IFN-γ и каспазы-1 в тонком кишечнике (37, 57).

Показано, что у онкологических больных назначение сывороточного протеина (30 г в день в течение 6 месяцев) нормализует количество лейкоцитов в крови (58). Также сообщалось, что добавление сывороточного протеина увеличивает уровень глутатиона в плазме и активность естественных киллеров (NK) у пациентов с хроническим гепатитом B (59).

Противомикробное и противовирусное действие

Интактная сыворотка содержит ряд уникальных компонентов с широким антимикробным действием.Несколько исследований продемонстрировали ингибирующую активность сывороточных белков против Helicobacter pylori ( H . pylori ) у инфицированных субъектов. В исследовании с участием пятидесяти девяти здоровых субъектов Okuda et al . (60) показали, что пероральный прием таблеток LF (200 мг) дважды в день в течение 12 недель снижает способность H. pylori образовывать колонии , . но полного искоренения добиться не удалось. В большом многоцентровом исследовании уровень эрадикации H.pylori у инфицированных пациентов, получавших LF (200 мг) дважды в день в течение 7 дней, составила 73% (61).

LF обладает прямой бактерицидной активностью против грамотрицательных организмов благодаря своей способности связываться с липидной частью А липополисахаридов бактерий и увеличивать проницаемость мембран (62). Было обнаружено, что LF (1 мг / мл) значительно защищал культивируемые эпителиальные клетки (выделенные от пациентов, страдающих фарингитом) от инвазии in vitro стрептококком группы A ( GAS) и интенсивно предотвращал инвазивность GAS, предварительно обработанного эритромицином или ампициллином. (63).Об эффективности концентрата Ig коровьего молока против Shigella flexneri и защите от шигеллеза среди здоровых взрослых субъектов сообщили Tacket et al . (64). Кроме того, иммуноглобулины, полученные из коровьего молока, могут защищать от перорального заражения энтеротоксигенным Escherichia coli (E. coil) у здоровых взрослых добровольцев (65). Brücket соавт. Сообщил о значительном снижении роста и количества клеток детского фекального микроорганизма, E. coil 2348/69, у младенцев, которых кормили смесью с добавлением α-LA.(66).

Более того, некоторые исследования показали противовирусную активность сывороточных белков. В некоторых исследованиях изучалась ингибирующая активность сывороточных белков против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). LF, α-LA и β-LG показали ингибирующую активность против ВИЧ-1. LF проявлял сильную ингибирующую активность в отношении активности обратной транскриптазы ВИЧ-1, но слабую ингибирующую активность в отношении протеазы и интегразы ВИЧ-1, в то время как α-LA и β-LG проявляли ингибирующую активность в отношении протеазы и интегразы ВИЧ-1, но не ингибировали ВИЧ-1. обратная транскриптаза.LF был более эффективным на ранней стадии ВИЧ-инфекции (67–68).

Антикариогенное действие

Существует множество научных данных, подтверждающих защитное действие сывороточных белков против кариеса зубов. Было указано, что сыворотка может оказывать местное антикариозное воздействие благодаря своей буферной способности (69). Mitoma и др. . (70) продемонстрировали, что бычий ЛФ может прочно связываться с агглютинином слюны и, следовательно, ингибировать взаимодействие между белковым антигеном Streptococcus mutans ( S.mutans ) и агглютинин слюны. В другом исследовании было продемонстрировано подавление присоединения S. mutans к покрытому слюной гидроксиапатиту (S-HA) компонентами молока. Бычий LF показал самую сильную ингибирующую активность. Другие компоненты, такие как LP и IgG, проявляли умеренную ингибирующую активность (71). Кроме того, LP и лизоцим синергетически оказывали антикариогенное действие за счет ограничения метаболизма глюкозы S. mutans и, следовательно, снижали продукцию кислоты в среде зубного налета (25, 71).

Влияние сывороточных белков на чувство сытости, прием пищи и потерю веса

Влияние молока и молочных продуктов на регулирование приема пищи и насыщения объясняется несколькими компонентами. Среди компонентов молока белки обладают наибольшим потенциалом для подачи сигналов о сытости, а белки молока более насыщают, чем другие источники белка (72-74). Белки сыворотки способствуют краткосрочному и долгосрочному регулированию приема пищи, вызывая сигналы сытости (75-76).Одно исследование показало, что потребление 45 г сывороточного протеина в виде подслащенных напитков подавляло потребление пищи в большей степени, чем яичный альбумин и соевый протеин в пицце через 60 минут (77). В другом исследовании напитки, содержащие 400 ккал и 48 г сыворотки, стимулировали субъективное насыщение и снижали потребление пищи во время шведского стола на 90 минут позже, чем напитки, содержащие такое же количество казеина (78). Завтрак с высоким содержанием белка (58,1% энергии из белка и 14,1% энергии из углеводов), состоящий из молочных продуктов, обогащенных изолятом сывороточного белка, повышает уровень глюкагоноподобного пептида-1 более чем на 3 часа больше, чем завтрак с высоким содержанием углеводов (19.3% энергии из белков и 47,3% энергии из углеводов), состоящих из простого йогурта (79).

В клиническом исследовании со здоровыми участниками с избыточным весом и ожирением Baer et al . (80) обнаружили, что после 23 недель потребления дополнительного сывороточного белка, соевого белка и изоэнергетического количества углеводов, массы тела и жировых отложений среди группа сывороточного протеина была ниже, чем группа, потребляющая углеводы. Окружность талии также была меньше у субъектов, получавших сывороточный протеин, чем в других группах.Более того, уровень грелина натощак был ниже у субъектов, получавших сывороточный протеин, по сравнению с соевым протеином или углеводами.

Было показано, что кормление инсулинорезистентных крыс с ожирением сывороточным протеином снижает потребление калорий, уменьшает жировые отложения и, следовательно, приводит к значительному улучшению чувствительности к инсулину по сравнению с диетой из красного мяса (81-82). Кроме того, у крыс, получавших неограниченное количество белков в рационе в течение 25 дней, фракции молочного белка (цельный молочный белок, сывороточный белок или фракция, обогащенная β-LG) снижали потребление калорий, массу тела и жировые отложения.β-LG оказалась наиболее эффективной фракцией (83).

Лечебные преимущества казеиновых белков

Противораковое действие

Имеются данные, свидетельствующие о том, что казеин может защищать организм от некоторых видов рака. Казеин ингибирует фекальную бета-глюкуронидазу, фермент, продуцируемый кишечными бактериями, и деконъюгирует проканцерогенные глюкурониды с канцерогенами (21). Казеин также может защищать от рака толстой кишки благодаря своему влиянию на иммунную систему, в частности, за счет стимуляции фагоцитарной активности и увеличения лимфоцитов (29).Другие исследователи предполагают, что антиканцерогенные свойства казеина связаны с его молекулярной структурой (84).

Более низкая заболеваемость ДМГ-индуцированным колоректальным раком была обнаружена у крыс, получавших казеиновую диету, по сравнению с крысами, получавшими другие источники белка, такие как соя и красное мясо. Внутриклеточная концентрация глутатиона в печени также была выше у крыс, получавших казеин (47). Уменьшение заболеваемости опухолями толстой кишки также наблюдалось у крыс, получавших смесь казеина и протеина пшеницы, по сравнению с крысами, получавшими эквивалентное количество протеина пшеницы и нута (85).В ходе исследования крысы, получавшие 10 еженедельных инъекций AOM по 7,4 мг / кг массы тела, получали синтетические изоэнергетические диеты с различным содержанием белка, включая 25% казеина (диета с нормальным содержанием белка), 10% казеина (диета с низким содержанием белка). , или 5% казеина (диета с очень низким содержанием белка). Применение диеты, содержащей 25% казеина, привело к меньшей частоте случаев опухолей толстой кишки у крыс, чем изоэнергетическая диета, содержащая 10 и 5% казеина, через 30 недель (86).

Исследования in vitro и in vivo продемонстрировали влияние казеината и соевого белка на мутагенный потенциал N-метил-N’-нитро-N-нитрозогуанидина (MNNG).Из этих двух пищевых белков только казеин проявлял антимутагенную активность против MNNG в тонком кишечнике мышей, получавших этот мутаген (87). Кроме того, антимутагенный потенциал казеина оценивался в отношении различных мутагенов, в том числе некоторых мутагенов, связанных с пищевыми продуктами. Казеин проявил наибольшую антимутагенную активность в отношении бензо [а] пирена, N-метилнитрозомочевины и нитрозатированного 4-хлориндола и наименьшую антимутагенную активность в отношении азида натрия и N-нитрохинолин-1-оксида (88).

Антикариогенное действие

Некоторые исследования показывают, что казеин может способствовать положительному воздействию молока на здоровье полости рта (89).Каппа-казеин (k-казеин) может защищать от кариеса зубов за счет снижения активности глюкозилтрансферазы, фермента, стимулирующего образование зубного налета, продуцируемого S. mutans , и способности этого фермента прикрепляться к поверхности зубов или S-HA (90 ). -Казеин также снижает адгезию S. mutans к поверхности зубов S-HA (91-92).

Исследование на крысах, инфицированных смешанными бактериальными суспензиями Streptococcus sobrinus OMZ 176 и Actinomyces viscosus Ny1 , показало, что потребление сухого молочного мицеллярного казеина может уменьшить образование расширенных зубных трещин и поражений гладкой поверхности, а также ингибировать колонизацию Streptococcus sobrinus (S.sobrinus) (93). В другом исследовании весь казеин был объединен с раствором лимонной кислоты, чтобы оценить влияние безалкогольных напитков на скорость растворения гидроксиапатита. Добавление 0,02% (мас. / Об.) Казеина к растворам лимонной кислоты значительно снизило скорость растворения гидроксиапатита примерно на 50–60% (94).

Гипохолестеринемические эффекты

Некоторые исследователи изучали влияние казеина на уровень холестерина в крови. В перекрестном исследовании 11 нормальных участников получали диеты, обеспечивающие 20% калорий из казеина или соевого белка.Среднее потребление холестерина составляло 500 мг / сут. Первоначальное снижение уровня холестерина в плазме и холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) наблюдалось в обеих диетах (95). В другом перекрестном исследовании нормолипидемические здоровые мужчины, не страдающие ожирением, потребляли 2 диеты с жидкими смесями, содержащими казеин или соевый белок. Через 30 дней на каждой диете концентрация липопротеина (а) снижалась примерно на 50% при сравнении казеиновой диеты с соевой белковой диетой. Концентрации общего холестерина, ХС-ЛПНП и холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП) также были снижены при использовании обеих диет (96).У пациентов с гиперхолестеринемией, которые принимали 2 дозы казеина (30 или 50 г) в виде напитка, концентрация общего холестерина была снижена в течение 16 недель (97). Одно исследование с участием австралийцев с высоким риском развития сердечных заболеваний показало, что ежедневный прием 25 г бета-казеина ( β-казеин) A1 или A2 может значительно снизить концентрацию холестерина в крови (98).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из белков молока

Молоко содержит различные биоактивные компоненты, в том числе биоактивные пептиды с физиологической функциональностью.Пептиды, полученные из молока, включают множество веществ, которые являются мощными модуляторами различных регуляторных процессов в организме и проявляют многофункциональную биоактивность. Биологически активные пептиды, скрытые в неповрежденных белках молока, высвобождаются и активируются в результате переваривания молока в желудочно-кишечном тракте, ферментации молока с помощью заквасочных культур протеолиза или гидролиза протеолитическими ферментами. Было продемонстрировано, что биоактивные пептиды, полученные из казеина и белков сыворотки, включая опиоидные пептиды, антигипертензивные пептиды, СРР, лакторфины и альбутенсин, играют физиологические роли, такие как опиоидоподобные свойства, иммуностимуляция, ингибирование ангиотензин-I-превращающего фермента (АПФ), анти- гипертензивное свойство и антимикробное действие (13, 14, 99-105).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из сыворотки

Гидролиз сывороточных белков приводит к образованию биоактивных пептидов. Экспериментальные данные показали, что биоактивные пептиды могут быть очищены от α-LA, β-LG, бычьего LF и BSA. Некоторым из этих пептидов даны особые названия, такие как α- и β-лакторфин, β-лактотензин, серофин, альбутенсин A, лактоферрицин (Lfcin) и лактоферрампин. Большинство этих пептидов не охарактеризовано в той же степени, что и пептиды, производные от казеина.В последнее время пептиды, полученные из сыворотки, привлекли особое внимание из-за их профилактических и терапевтических свойств (14, 106, 107). Ниже обсуждаются различные терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из сыворотки.

Противораковое действие

Пептиды, происходящие из N-концевой области LF, были исследованы с целью идентификации последовательностей с потенциальной противоопухолевой активностью. Roy et al. . (108) выделили 4 пептида из пепсиновых гидролизатов лактоферрина с антипролиферативными и апоптотическими свойствами.Последовательность, соответствующая остаткам 17–38 бычьего LF, показала наивысшую апоптотическую активность в клетках лейкемии человека (HL-60). Eliassen et al. (109) сообщили, что бычий Lfcin, f (17-41), проявлял цитотоксическую активность в отношении линий клеток Meth Afibrosarcoma, меланомы и карциномы толстой кишки и значительно уменьшал размер солидных Meth A опухолей. Кроме того, Lfcin проявлял противоопухолевую активность против клеток рака молочной железы MDA-MB-435, индуцируя апоптоз (110) и цитотоксическую активность in vitro и in vivo против клеток нейробластомы путем дестабилизации цитоплазматической и митохондриальной мембран (111). .

Lfcin B может также ингибировать ангиогенез, опосредованный сосудистым эндотелиальным фактором роста и фактором роста фибробластов на мышиных моделях, а также опосредовать антипролиферативную и антимиграционную активность против индуцированных проангиогенным фактором эндотелиальных клеток пупочной вены человека (112).

In-vitro Исследования предполагают, что лечение Lfcin B вызвало апоптотическую гибель в нескольких различных клеточных линиях лейкемии и карциномы человека путем стимуляции митохондриального пути апоптоза за счет продукции активных форм кислорода и активации каспазы-9 и каспазы-3 (113) .Кроме того, было замечено, что бычий Lfcin может запускать митохондриально-зависимый апоптоз в клетках Jurkat T-лейкемии за счет повреждения клеточной мембраны за счет связывания с клеточной мембраной, увеличения проницаемости клеточной мембраны и последующего разрушения митохондриальной мембраны (114 ).

Иммуномодулирующие эффекты

Сыворотка включает несколько мощных иммуномодулирующих пептидов, которые скрыты в интактной структуре сывороточных белков (115). Влияние пептидов, высвобождаемых при триптическом расщеплении бычьего β-LG на различные иммунные функции у мышей, было изучено Pecquet et al .(116). Устойчивость к β-LG была повышена у мышей, получавших гидролизаты β-LG или фракции гидролизата. Также наблюдалось снижение уровней IgE в сыворотке и кишечнике. Кроме того, были подавлены β-LG-специфическая гиперчувствительность замедленного типа и пролиферативные ответы клеток селезенки.

Prioult et al . (117) объявили, что гидролизат β-LG с пептидазами Lactobacillus paracasei генерировал ряд небольших иммуномодулирующих пептидов. Эти пептидные последовательности снижали пролиферацию лимфоцитов и усиливали выработку иммунодепрессанта интерлейкина-10.

Несколько исследований выявили иммуномодулирующие свойства Lfcin. Гидролиз бычьего LF пепсином дает иммуностимулирующие и иммуноингибирующие пептиды. Гидролизат значительно увеличивал пролиферацию и образование Ig (IgM, IgG и IgA) в спленоцитах мышей, а также пролиферацию и продукцию IgA в клетках участка Пейера in-virto (118). Было обнаружено, что бычий LF и Lfcin B снижают ответ IL-6 в человеческих моноцитарных клетках THP-1 после стимуляции липополисахаридом (119).Кроме того, Lfcin B увеличивал фагоцитарную активность нейтрофилов человека за счет прямого связывания с нейтрофилами и опсониноподобной активности (120).

Противомикробное действие

Было выявлено, что пептиды, производные от

LF, обладают антимикробными свойствами. Антибактериальные свойства ферментных гидролизатов бычьего ЛФ были исследованы Tomita et al (121). Гидролизаты, полученные расщеплением LF свиным пепсином, тресковым пепсином или кислой протеазой из Penicillium duponti , проявляли интенсивную антибактериальную активность против Escherichia coli 0111.

Было показано, что Lfcin B ингибирует или инактивировал различные группы грамположительных и грамотрицательных бактерий, включая E. coli , Salmonella enteritidis , Yersinia enterocolitica, Klebsiella pneumoniae , Proteus vulgaris , Pseudomonas aeruginosa , Campylobacter jejuni , Staphylococcus aureus , Staphylococcus haemolyticus , Streptococcus thermophilus , S. mutans , Clostridium perfringens, Corynebacterium B.subtilis) и Bifidobacterium infantis (122-124).

Протеолитическое расщепление α-LA генерировало 3 антибактериальных пептидных фрагмента, включая LDT1 f (1–5), LDT2 f (17–31SS109– 114) и LDC f (61–68S-S75–80). Эти последовательности были эффективны против грамположительных бактерий, в то время как они проявляли слабую активность против грамотрицательных бактерий (124). Кроме того, 4 пептидных фрагмента, включая f (15-20), f (25-40), f (78-83) , и f (92–100), были выделены триптическим расщеплением β-LG крупного рогатого скота.Выделенные фрагменты показали бактерицидную активность в отношении грамположительных бактерий (126).

Антигипертензивное действие

Было установлено, что in vitro инкубация белков молока с желудочно-кишечными протеазами, включая пепсин, трипсин и химотрипсин, может дать большое количество фрагментов с активностью ингибирования АПФ. Пептиды, ингибирующие АПФ, образуются во время желудочно-кишечного транспорта. Бактериальные и растительные протеиназы также можно применять для получения таких пептидов (127-128).

Нурминен и др. . (129) исследовали антигипертензивную активность альфа-лакторфина, тетрапептида (Tyr-Gly-Leu-Phe), происходящего из молочного α-LA, у находящихся в сознании спонтанно гипертензивных крыс (SHR) и у нормотензивных крыс Wistar Kyoto. α-Лакторфин дозозависимо снижал артериальное давление у крыс SHR и Wistar Kyoto. Ферментативное расщепление сывороточного протеина протеиназой К высвободило 6 мощных пептидов, ингибирующих АПФ. Эти пептиды обладали антигипертензивной активностью в отношении SHR. Из этих 6 пептидов фрагмент Ile-Pro-Ala, первоначально полученный из β-LG, проявлял наибольшее ингибирующее действие на АПФ (130).

Маллалли и др. . (131) исследовали ингибирующую активность АПФ при триптическом расщеплении бычьего β-LG. Фракция β-LG (142–148) дала индекс ингибирования АПФ 84,3%. В другом исследовании некоторые пептиды, ингибирующие АПФ, были выделены путем гидролиза белков бычьей сыворотки с помощью комбинации ферментов, включая пепсин, трипсин и химотрипсин, или только с трипсином. Полученные пептиды представляли собой фрагменты α-LA (50-52), (99-108), (104-108) и фрагменты β-LG (22-25), (32-40), (81-83), ( 94-100), (106-111), (142-146).Активность АПФ подавлялась на 50% гидролизатами сыворотки в диапазоне концентраций 345-1733 мкг / мл (132).

Кроме того, ферментативное расщепление LF высвободило некоторые антигипертензивные пептиды с молекулярной массой ниже 3 кДа. Эти фракции показали ингибирующую активность в отношении АПФ и эндотелин-превращающего фермента (ECE) in vitro (133).

Ruiz-Giménez et al. (134) сообщили, что набор из 8 пептидов, генерируемых LfcinB (20-25), может ингибировать активность АПФ in vitro .Из этих пептидов 7 проявили ex vivo ингибирующую активность против ACE-зависимой вазоконстрикции. Только пероральное введение LfcinB (20-25) и одного из его фрагментов, F1, снижает артериальное давление у SHR.

Более того, в контролируемом исследовании с участием добровольцев с предгипертензивной или предгипертензивной стадией 1 артериальное давление было значительно ниже в группе лечения, которая потребляла 20 г / день гидролизованного изолята сывороточного протеина, богатого биоактивными пептидами, чем в контрольной группе, которая потребляла такое же количество. негидролизованного изолята сывороточного протеина (135).

Терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из казеина

Казеин, содержащийся как в молоке, так и в молочных продуктах, является основным источником биоактивных пептидов. Пептиды, производные от казеина, проявляют разные биоактивные роли (14). Ниже обсуждаются терапевтические преимущества биоактивных пептидов, полученных из казеина.

Противораковое действие

Согласно различным цитохимическим исследованиям, есть некоторые доказательства возможной антиканцерогенной активности пептидов, производных от казеина. Исследования in vitro показали, что пептиды на основе казеина, выделенные после микробной ферментации молока, могут защищать от рака толстой кишки за счет изменения кинетики клеток (84). Kampa et al . (136) описали, что несколько пептидов казоморфина, группа опиоидных пептидов, полученных из ɑ- и β-казеина, подавляли пролиферацию некоторых линий клеток рака простаты, включая LNCaP, PC3 и DU145, за счет вовлечения опиоидных рецепторов. . Также апоптозу клеток HL-60 способствовали опиоидный пептид β-казоморфин-7 и фосфопептид β-CN (f1-25) 4P (137).Более того, очищенные пептиды, соответствующие биоактивным фракциям казеина, показали модулирующее действие на жизнеспособность, пролиферацию и апоптоз клеток в различных моделях культур клеток человека, включая лимфоциты периферической крови человека, HL-60, полиморфноядерные лейкоциты и клетки Caco-2 (138 -139).

Иммуномодулирующие эффекты

Было проведено несколько экспериментов по изучению влияния биоактивных пептидов, полученных из казеина, на иммунную функцию. Было обнаружено, что in vitro переваривает казеина, продуцируемого пептидазами Lactobacillus rhamnosus , ингибирует транслокацию протеинкиназы C и подавляет экспрессию мРНК IL-2.Эти данные продемонстрировали in vitro подавление активации Т-клеток перевариванием казеина (140). Sütaset al. (141) сообщил, что казеины крупного рогатого скота, гидролизованные ферментами, продуцируемыми Lactobacillus GG , ингибировали продукцию IL-4 мононуклеарными клетками периферической крови у детей с атопией. В другом исследовании Sütas et al . (142) показали, что переваривание казеинов протеазами, полученными из Lactobacillus casei (L. casei) GG , дает некоторые фракции с подавляющим действием на пролиферацию лимфоцитов in vitro .Hata и др. . (143) продемонстрировали, что казеинофосфопептиды β-CN (f1–25) 4P и α _S1 -CN (f59–79) 5P обладают иммуностимулирующим действием за счет увеличения продукции IgG в культурах клеток селезенки мыши. Более того, CPP, полученные из бычьего αs2- и β-казеина, проявляли иммуноусиливающую активность за счет повышения уровня сывороточного и кишечного антиген-специфического IgA у мышей, получавших препарат CPP (144).

ГМФ крупного рогатого скота может стимулировать человеческие моноциты и секрецию фактора некроза опухоли, IL-1β и IL-8 из человеческих моноцитов посредством воздействия на митоген-активируемую протеинкиназу и сигнальные пути ядерного фактора-kappaB.GMP может оказывать непрямое противовоспалительное действие на кишечник за счет усиления защиты хозяина от вторгающихся микроорганизмов (145). GMP и его производные, генерируемые пептическим гидролизом, могут стимулировать пролиферацию и фагоцитарную активность макрофагоподобных клеток человека U937 (146).

Противомикробное и противовирусное действие

Имеются некоторые данные об антимикробных свойствах пептидов, полученных из казеина. Макканн и др. . (147) обнаружили новый фрагмент коровьего α _S1 -казеина, f (99-109), очищенный ферментативным расщеплением бычьего казеината натрия пепсином.Этот фрагмент проявлял ингибирующую активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий.

Каппацин, монофосфорилированный фрагмент Ser (P) 149 k -казеин -A f (138-158), продуцируемый эндопротеиназой Glu-C переваривания CPP, проявлял ингибирующую активность против S. mutans, Porphyromonas gingivalis и E coli (148). Казеицидин, защитный пептид, очищенный химозиновым гидролизом казеина при нейтральном pH, показал ингибирующую активность против стафилококков , Sarcina spp , B.subtilis , Diplococcus pneumoniae и Streptoco ccus pyogenes (149). Иммуномодулирующий пептид, выделенный из бычьего β-казеина, β-CN (193-209) пептид, способствует антимикробной активности макрофагов мыши за счет усиления экспрессии антигена MHC класса II и усиления фагоцитарной активности (150). Противомикробные свойства казеицинов хорошо продемонстрированы. Казеицины A и B, соответствующие f (21-29) и f (30-38) коровьего α _s1 -казеина, проявили интенсивную активность против Enterobacter sakazakii (151).

Исследования in vitro показали, что казоцидин-I, С-концевой фрагмент коровьего α _S2 -казеина, подавлял рост штаммов E. coli и Staphylococcus (152). GMP также были продемонстрированы. О способности GMP ингибировать связывание холерного токсина с нормальными клетками яичника китайского хомячка сообщили Kawasaki et al . (153). Кроме того, он показал аналогичную ингибирующую активность против E.coli , термолабильные энтеротоксины LT-I и LT-II, связанные с антигенами фактора колонизации CFA / I и CFA / II, соответственно, в модели яичников китайского хомячка (154). GMP может также ингибировать гемагглютинацию 4 штаммами вируса гриппа человека в диапазоне концентраций от 10 ^-2 до 10 ^— 3 (155). Досако и др. . (156) продемонстрировали способность GMP ингибировать морфологические преобразования в лимфоцитах периферической крови, индуцированные вирусом Epstein Barr .

Антикариогенное действие

Некоторые исследователи исследовали способность биоактивных пептидов казеина ингибировать деминерализацию и усиливать реминерализацию зубной эмали. Полученные из молока биоактивные пептиды, такие как CPP и GMP, могут отвечать за кариостатические свойства сыра за счет подавления роста кариесогенных бактерий, концентрации кальция и фосфата в зубном налете, уменьшения деминерализации эмали и усиления реминерализации (25, 89, 157).

Антикариогенное воздействие CPP было продемонстрировано в экспериментах на животных и людях. Было высказано предположение, что СРР стабилизируют фосфат кальция, образуя комплексы фосфопептид казеина-фосфат кальция (СРР-КП) и увеличивая поглощение кальция и фосфата зубным налетом (158-159). Кроме того, CPP и аморфный фосфат кальция (ACP) связываются с зубным налётом, обеспечивая потенциальный источник кальция внутри налета и уменьшая диффузию свободного кальция. Следовательно, CPP-ACP может защищать от кариеса зубов, уменьшая потерю минералов во время кариесогенного эпизода и обеспечивая богатый источник кальция для последующей реминерализации (160–161).Кроме того, CPP могут оказывать антикариозное воздействие, конкурируя с бактериями, образующими бляшки, за связывание с кальцием (162).

Neeser et al . (163) исследовали способность компонентов казеина молока ограничивать адгезию некоторых одонтопатогенных бактерий к поверхности зубов. Казеинат натрия, CPP и GMP подавляли прилипание потенциальных стоматологических патогенов, включая Streptococcus sobrinusOMZ 176 , а также Streptococcus sanguis ( S.sanguis) OMZ для бусинок S-HA. В аналогичном исследовании Schüpbach et al . (164) рассматривали GMP и CPP как ингибиторы адгезии бактерий полости рта. Адгезионная способность S. sobrinus к слюнной пленке была снижена на 49%, 75% и 81% за счет GMP, CPP и комбинации GMP и CPP, соответственно.

Антигипертензивное действие

Были проведены обширные исследования влияния биологически активных пептидов, полученных из казеина, на кровяное давление.В одинарном слепом плацебо-контролируемом исследовании с участием взрослых японцев с высоким нормальным артериальным давлением или легкой гипертензией прием гидролизата казеина, содержащего биоактивные пептиды (в течение 6 недель), привел к значительному снижению систолического артериального давления с 1,7 до 10,1 мм рт. дозозависимым образом (165). Исследование с участием пациентов с нормальным и умеренным артериальным давлением показало, что потребление 10 г триптического гидролизата казеина (два раза в день в течение 4-недельного периода) оказывало антигипертензивное действие (166).В другом исследовании ежедневный прием 800 мг / кг массы тела продукта гидролизата казеина в течение 6 недель уменьшал развитие гипертонии и увеличивал экспрессию eNOS в SHR (167).

В плацебо-контролируемом исследовании ежедневное потребление 95 мл кислого молока, содержащего два ингибирующих АПФ пептида из β-казеина, f (84–86) и f (74–76), значительно снижало артериальное давление у пациентов с гипертонией после 4–8 недель (168). Сообщалось, что пептиды, производные от казеина L.протеазы helveticus показали ингибирующую активность АПФ (169). Ингибирующая активность АПФ трипептидов на основе казеина Ile-Pro-Pro и Val-Pro-Pro также была обнаружена Накамурой и др. . (170).

В плацебо-контролируемом двойном слепом перекрестном исследовании потребление продукта, содержащего трипептиды казеинового происхождения (Ile-Pro-Pro и Val-Pro-Pro) и растительные стеролы, резко снижало артериальное давление у лиц с легкой гипертонией (171) .

Молочные белки и лактоза

Аллергия на молоко — это реакция на белки в отличие от непереносимости лактозы, где молочный сахар, т.е.е. лактоза вызывает проблемы. Люди с аллергией на молочный белок должны избегать всех молочных продуктов, включая сыр. Лица с непереносимостью лактозы хорошо переносят сыр и небольшие количества молочных продуктов.

Аллергия на молочные белки

Аллергия на молочный белок — серьезное заболевание. Даже небольшое количество молока / молочных белков может вызвать серьезные аллергические реакции у сенсибилизированных людей.

Молоко является обычным ингредиентом следующих продуктов: булочки, пирожные, печенье, безе, картофельные запеканки, паштеты, фрикадельки, гамбургеры, колбасы, порошок для подливки, блины, вафли, омлеты, сладости, ирис и шоколад.

Молоко также может входить в состав хлеба, картофельного пюре, овощных супов, рагу, фруктово-ягодных десертов, творога, ванильного крема и готовых блюд с мясом, рыбой или яйцом. Хлеб можно смазать молоком или молочным протеином (казеином). Темный шоколад часто загрязнен молоком, и его концентрация может быть очень высокой. Концентрации казеина выше 1000 мг / кг шоколада были обнаружены в проекте Nordic Control — необъявленные аллергены.

Непереносимость лактозы

Лактоза (молочный сахар) является натуральным компонентом всех видов молока.У лиц с непереносимостью лактозы снижен уровень фермента лактазы, необходимого для гидролиза лактозы в тонком кишечнике. Дефицит лактазы позволяет лактозе достигать толстой кишки, где она ферментируется микрофлорой толстой кишки.

Симптомами лактазной недостаточности являются вздутие живота / кишечника, сопровождающееся болью, метеоризмом и диареей. Индивидуальная чувствительность к лактозе варьируется, но большинство людей переносят небольшое количество лактозы, соответствующее примерно 100 мл молока в день.

Маркировка

Присутствие молока и продуктов из него, включая лактозу, в пищевых продуктах должно всегда декларироваться, см. Далее в Регламенте информации о пищевых продуктах (ЕС) № 1169/2011.

Продукты, обозначенные как «не содержащие» аллергена, относятся к группам потребителей с особой медицинской чувствительностью к таким ингредиентам. Маркировка является добровольной, но должна быть актуальной (не вводящей в заблуждение). О продуктах с маркировкой «не содержит», размещенных на рынке после октября 2018 г., необходимо уведомить Шведское продовольственное агентство.Подробнее о заявлениях «без молока», «без лактозы» и «с низким содержанием лактозы», а также о правилах, написанных на шведском языке, можно найти по ссылкам ниже.

LIVSFS 2014: 4 — Föreskrifter om livsmedelsinformation (на шведском языке)
Glutenfria, laktosfria och andra «fri från» -livsmedel — (на шведском языке)

Примеры методов анализа

Коровье молоко содержит ряд различных белков. Казеины и сывороточные белки лактоглобулин и лактальбумин присутствуют в самых высоких концентрациях.Аллергические люди могут реагировать на один или несколько из этих молочных белков. Кроме того, другие белки коровьего молока связаны с аллергическими реакциями. Казеины являются доминирующими белками в молоке и составляют около 80 процентов белков. Казеины термостабильны и поэтому подходят для анализа молока / молочных белков в пищевых продуктах. Белки сыворотки — это остаточные белки в молоке после удаления казеинов, то есть около 20 процентов белков в молоке.

Лактоглобулин — один из белков сывороточной фракции.Лактоглобулин не так термостабилен, как казеины, но может использоваться в качестве дополнения для анализа молока в пищевых продуктах. Казеины являются лучшим индикатором присутствия молока / молочных белков в сложных пищевых продуктах, если только фракция сыворотки не была включена в анализируемый продукт.

Доступны коммерческие наборы для чувствительного ИФА для анализа казеина или лактоглобулина. Предел количественного определения несколько различается между разными тест-наборами, а также зависит от матрицы.Предел количественного определения казеина составляет всего 0,5 мг / кг в некоторых матрицах.

Лактоза может быть определена количественно ферментативным методом (лактоза / галактоза). Предел количественного определения чуть ниже 100 мг / кг. Ферментативный метод не подходит для анализа продуктов, в которые добавлена ​​лактаза для гидролиза лактозы. Такие продукты можно анализировать с помощью хроматографических методов, таких как ВЭЖХ или ГХ.

Аккредитованные методы должны использоваться в официальном контроле. Шведское продовольственное агентство аккредитовано для анализа казеина в продуктах питания.

Аллергические реакции / Дозы

Самая низкая доза молочных белков / казеинов, вызывающая аллергическую реакцию, неизвестна. Тем не менее, данные о заражении индивидуальной пероральной пищей могут быть собраны для оценки доли аллергической популяции, которая, вероятно, отреагирует на определенную дозу аллергена. Шведское продовольственное агентство использовало такие опубликованные данные и разработало руководство по расчету риска аллергических реакций на определенные концентрации, например, молоко. Руководство на английском языке, доступ к которому приведен ниже (Неуказанный аллерген и риск).

Шведское агентство по пищевым продуктам проанализировало концентрацию молочного белка в пище, которая вызвала неожиданные аллергические реакции. Пища и описания аллергических реакций были отправлены в Шведское агентство по контролю за продуктами питания органами здравоохранения или контролирующими органами. Доля этих реакций представлена ​​в таблице ниже. Представленные примеры выбраны для того, чтобы показать, что неожиданные аллергические реакции на молочный белок могут возникать на разные дозы молока, быть вызваны разными категориями продуктов и вызывать разные симптомы.Количество съеденной пищи в большинстве случаев оценивается, и таким образом доза оценивается частично. Казеины составляют около 80% всех белков молока.

Информация в таблице ниже вместе с руководством по оценке риска может быть использована для оценки риска, который представляет определенная концентрация незаявленного молока.

Продукты питания	Потребленная сумма	Концентрация казеина мг / кг	Расчетная доза	Симптомы	Возраст (лет)
Булочка с корицей	15 г	4	0.06 мг	Боль в животе	3
Паста с томатным соусом	200 г	0,8	0,16 мг	Анафилактический шок *	3
Булочка	60 г	4,5	0,27 мг	Тошнота, зуд	7
Лапша	30 г	12	0,36 мг	Боль в желудке, зуд слизистой оболочки полости рта	14
Лазанья	50 г	7.5	0,38 мг	Анафилактический шок * (астма, зуд)	14
Конфеты	30 г	30	0,9 мг	Анафилактическая реакция *	6
Чипсы	15 г	8	1,3 мг	Зуд слизистой оболочки рта, отек губы	14
Йогурт на основе сои	20 мл	107	2.1 мг	Анафилактический шок *	8
Шоколадный торт	10 г	250	2,5 мг	Анафилактический шок * (астма, боли в животе, зуд)	10
«Мороженое» (без молока)	15 г	18	2,7 мг	Боль в животе, отек губ и горла	14
Бисквит	25 г	300	7.5 мг	Рвота, астма	10
Шоколадный торт	5 г	1200	6,6 мг	Анафилактический шок *	9
Формула на основе сои	250 мл	40	10 мг	Астма, рвота	5
«Сыр» на соевой основе	20 г	580	12 мг	Анафилактический шок *	20
Шоколадный	10 г	1300	13 мг	Зуд	1
Мясные шарики	20 г	890	17 мг	Боль в животе, зуд и опухоль губ и горла	–
Шоколадный	22	1000	22 мг	Анафилактический шок *	62
Чипсы	40 г	830	36 мг	Фатальная анафилаксия **	10
Соус	4 г	8900	36 мг	Крапивница, отек губы	20
Рыбный суп	50 г	1000	50 мг	Анафилактический шок *	4
Колбаса	100 г	600	60 мг	Фатальная анафилаксия **	15
Салат из капусты	40 г	2240	90 мг	Анафилактический шок *	–
Блины	50 г	4300	215 мг	Зуд в горле	–
Заменитель пищи	35 г	8900	310 мг	Анафилактический шок *	44

* Анафилактический шок означает, что человек, страдающий аллергией, страдает тяжелой аллергической реакцией, которая вызывает симптомы со стороны нескольких органов.По крайней мере, один из симптомов должен исходить от дыхательных путей, необходимо серьезно повлиять на кровообращение или общее состояние, чтобы реакцию можно было классифицировать как анафилактический шок (Шведская ассоциация аллергологов).

** Смертельная анафилаксия означает, что шок переходит в бессознательное состояние и смерть

Дополнительная информация

Подробнее на других сайтах

Отзыв написан 20 апреля 2021 г.

Пищевая и физиологическая значимость белков грудного молока | Американский журнал клинического питания

РЕФЕРАТ

Грудное молоко содержит широкий спектр белков, которые придают ему уникальные свойства.Многие из этих белков перевариваются и являются хорошо сбалансированным источником аминокислот для быстро растущих младенцев. Некоторые белки, такие как липаза, стимулированная солями желчных кислот, амилаза, β-казеин, лактоферрин, гаптокоррин и α ₁ -антитрипсин, способствуют перевариванию и усвоению питательных микроэлементов и макроэлементов из молока. Некоторые белки с антимикробной активностью, такие как иммуноглобулины, κ-казеин, лизоцим, лактоферрин, гаптокоррин, α-лактальбумин и лактопероксидаза, относительно устойчивы к протеолизу в желудочно-кишечном тракте и могут, в интактной или частично переваренной форме, способствовать защите грудных детей против патогенных бактерий и вирусов.Пребиотическая активность, такая как стимулирование роста полезных бактерий, таких как Lactobacilli и Bifidobacteria , также может обеспечиваться белками грудного молока. Этот вид деятельности может ограничить рост нескольких патогенов за счет снижения pH в кишечнике. Некоторые белки и пептиды обладают иммуномодулирующей активностью (например, цитокины и лактоферрин), тогда как другие (например, инсулиноподобный фактор роста, эпидермальный фактор роста и лактоферрин) могут участвовать в развитии слизистой оболочки кишечника и других органов новорожденных. .В комбинации белки грудного молока помогают обеспечить адекватное питание младенцев, находящихся на грудном вскармливании, одновременно помогая в защите от инфекции и способствуя оптимальному развитию важных физиологических функций у новорожденных.

Грудное молоко, грудное молоко, молочные белки, казеин, сывороточные белки, лактоферрин, иммуноглобулины, лактопероксидаза, гаптокоррин, лизоцим, α-лактальбумин

ВВЕДЕНИЕ

Нет сомнений в том, что белки грудного молока являются важным источником аминокислот для быстро растущих младенцев, находящихся на грудном вскармливании.Однако многие белки грудного молока также играют роль в облегчении переваривания и усвоения других питательных веществ с грудным молоком. Примерами таких белков являются стимулируемые солями желчных кислот липаза и амилаза, которые могут способствовать перевариванию липидов и крахмала, и β-казеин, лактоферрин и гаптокоррин, которые могут способствовать абсорбции кальция, железа и витамина B-12 соответственно. Белки грудного молока также обладают множеством физиологических функций, принося пользу младенцам, находящимся на грудном вскармливании, различными способами. Эти действия включают усиление иммунной функции, защиту от патогенных бактерий, вирусов и дрожжей, а также развитие кишечника и его функций.

ПИТАТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ БЕЛКОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЛОКА

Содержание белка в грудном молоке быстро снижается в течение первого месяца лактации (1) и снижается гораздо медленнее после этого. Большинство белков синтезируется молочной железой, за некоторыми возможными исключениями, такими как сывороточный альбумин (который появляется из материнского кровообращения). Белки молока можно разделить на 3 группы: муцины, казеины и сывороточные белки. Муцины, также известные как мембранные белки жировых глобул молока, окружают липидные глобулы в молоке и составляют лишь небольшой процент от общего содержания белка в грудном молоке (2).Поскольку содержание жира в грудном молоке не меняется в течение лактации, концентрация муцина в молоке, скорее всего, постоянна, хотя информации по этому поводу мало. Однако содержание казеина и сывороточного протеина резко меняется в раннем периоде лактации; концентрация сывороточных белков очень высока, тогда как казеин практически не обнаруживается в первые дни лактации (3, 4). Впоследствии синтез казеина в молочной железе и концентрация казеина в молоке увеличиваются, тогда как концентрация общих белков сыворотки снижается, частично из-за увеличения объема производимого молока (рис. 1).Как следствие, в материнском молоке нет «фиксированного» соотношения сыворотки и казеина; он меняется в течение лактации (рис. 2). Часто упоминаемое соотношение 60:40 является приблизительным соотношением во время нормального течения лактации, но оно действительно варьируется от ≈80: 20 при ранней лактации до 50:50 при поздней лактации. Поскольку аминокислотный состав казеинов и белков сыворотки различается, содержание аминокислот в грудном молоке также меняется во время лактации. Это редко учитывается при оценке требований.

РИСУНОК 1.

Изменения концентрации сывороточного протеина (▴) и казеина (▪) во время лактации у одной матери. Данные из ссылки 4.

РИСУНОК 1.

Изменения концентраций сывороточного протеина (▴) и казеина (▪) во время лактации у одной матери. Данные из справки 4.

РИСУНОК 2.

Изменения содержания казеина в процентах от общего белка (т. Е. Соотношение сывороточного белка к казеину) у 2 матерей во время лактации. Данные из ссылки 4.

РИСУНОК 2.

Изменения содержания казеина в процентах от общего белка (т. Е. Отношения сывороточного протеина к казеину) у 2 матерей во время лактации. Данные из ссылки 4.

Истинное содержание белка в грудном молоке часто переоценивается из-за высокой доли небелкового азота (NPN) в материнском молоке (5). Доля NPN низкая (<5%) в молоке большинства видов животных, что позволяет достаточно точно оценить истинное содержание молочного белка с помощью анализа общего азота. Истинное содержание молочного белка оценивается путем умножения содержания азота в молоке на коэффициент преобразования молочного белка, равный 6.38, который учитывает такую ​​долю NPN. В материнском молоке, однако, NPN составляет ≈20–25% от общего азота, и использование содержания азота и коэффициента пересчета значительно переоценивает содержание молочного белка. Более точный подход состоит в том, чтобы определить общее содержание азота и NPN, вычесть значение NPN из общего азота, а затем умножить значение на общепринятый коэффициент Кьельдаля, равный 6,25 (6). Это немного занижает общие эквиваленты аминокислот, потому что небольшие пептиды и свободные аминокислоты включены во фракцию NPN, но это количество составляет лишь несколько процентов от общего количества.Конечно, можно определить точное содержание аминокислот и истинное содержание белка (α-аминоазот) с помощью аминокислотного анализа, но эта процедура является дорогостоящей и требует много времени. Было показано, что истинное содержание белка, определенное с использованием метода «исправленного Кьельдаля» и аминокислотного анализа, близко совпадает (6).

Истинное содержание белка в грудном молоке, определенное, как описано выше, составляет 14–16 г / л в период ранней лактации, 8–10 г / л в период 3–4 мес. И 7–8 г / л в 6 мес. и позже (1, 4).Утверждалось, что эти концентрации белка и, следовательно, соответствующее потребление не точно отражают пригодные для использования количества аминокислот, предоставляемые младенцам, находящимся на грудном вскармливании. Этот аргумент основан на наблюдении, что неповрежденные белки грудного молока можно найти в стуле младенцев, вскармливаемых грудью; таким образом, они не полностью перевариваются и не представляют собой пригодных для использования аминокислот (7). Поэтому было предложено вычесть такие белки [например, лактоферрин и секреторный иммуноглобулин A (sIgA)] из концентрации белка в грудном молоке, чтобы получить истинное содержание усваиваемого белка.Однако неверно предполагать, что эти белки полностью неусвояемы, даже если они обладают свойствами, которые делают их более устойчивыми к протеолитическим ферментам, чем большинство других белков. Только малая фракция не переваривается; например, было подсчитано, что 6–10% лактоферрина не усваиваются младенцами, находящимися на грудном вскармливании (7). Наиболее значимыми в количественном отношении относительно неперевариваемыми белками грудного молока являются лактоферрин и sIgA. Общая концентрация этих двух белков в зрелом молоке (> 30 дней лактации) составляет ≈2 г / л; если предположить, что 6–10% непереварено, потенциальная потеря составляет ≈0.12–0,2 г / л (или ≈1,2–2,0% от общего потребления белка), что может быть в пределах погрешности для используемого анализа. Таким образом, в то время как непереваренные биологически активные белки могут иметь физиологическое значение для младенцев, находящихся на грудном вскармливании, влияние потери этих аминокислот на питание младенцев может быть незначительным.

Можно утверждать, что биологически активные пептиды, которые образуются при переваривании нескольких белков грудного молока, таких как фосфопептиды казеина, также представляют собой неперевариваемый белок и что их не следует включать в общее содержание белков грудного молока.Однако такие пептиды не были обнаружены в стуле младенцев, вскармливаемых грудью, и вероятный сценарий состоит в том, что они временно образуются во время пищеварения в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Не исключено, что они могут образовываться в двенадцатиперстной кишке или верхней части тощей кишки, чтобы проявлять свою физиологическую активность локально, чтобы впоследствии полностью перевариваться и абсорбироваться в нижней части тощей кишки и подвздошной кишки. Для подтверждения этого сценария необходимы дальнейшие экспериментальные данные.

РОЛЬ БЕЛКОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЛОКА В ПОТРЕБЛЕНИИ ПИЩЕВЫХ НУТРИЕНТОВ

Хорошо известно, что питательные вещества исключительно хорошо усваиваются из грудного молока.Несколько факторов, вероятно, способствуют такой высокой степени использования, и некоторые из этих факторов могут быть белками, присутствующими в материнском молоке. Есть белки, которые связывают основные питательные вещества, помогают удерживать их в растворе и облегчают их поглощение слизистой оболочкой кишечника. Другие белки (ингибиторы протеаз) могут способствовать этому процессу, ограничивая активность протеолитических ферментов, тем самым сохраняя физиологическую функцию некоторых относительно стабильных связывающих белков. Кроме того, некоторые ферменты могут влиять на переваривание и использование макроэлементов.

Деятельность, связанная с пищеварительной функцией

Липаза, стимулированная солями желчных кислот

Присутствие в грудном молоке липазы, стимулированной солями желчных кислот, может способствовать перевариванию липидов у новорожденных, особенно у недоношенных детей, у которых низкая липазная активность и плохое использование липидов (8, 9). Было показано, что нагревание грудного молока, которое разрушает активность липазы, стимулируемой солями желчных кислот, приводит к снижению всасывания липидов у недоношенных детей (10).Также возможно, что липаза, стимулированная солями желчных кислот, способствует перевариванию липидов у доношенных детей из-за своей уникально широкой субстратной специфичности; гидролизует моно-, ди- и триацилглицерины; сложные эфиры холестерина и диацилфосфатидилглицерины; мицеллярные и водорастворимые субстраты (9).

Амилаза

Грудное молоко содержит значительную концентрацию α-амилазы (11). Этот фермент активен также при низком pH и относительно устойчив к расщеплению пепсина (12).Хотя в материнском молоке нет субстрата для амилазы, было высказано предположение, что амилаза из грудного молока может компенсировать низкую активность амилазы слюны и поджелудочной железы у новорожденных и способствовать перевариванию сложных углеводов при кормлении прикормом в непосредственной близости от грудного вскармливания. (13). Пока не известно, вносит ли это значительный вклад в использование углеводов у детей, находящихся на смешанном вскармливании.

α

₁ — Антитрипсин

Ингибиторы протеаз α ₁ -антитрипсин и антихимотрипсин присутствуют в материнском молоке в концентрациях, которые могут иметь физиологическое значение (14).Вместе они могут ограничивать активность ферментов поджелудочной железы у младенцев, находящихся на грудном вскармливании (12, 15), действуя как естественные «тормозные» молекулы. Было показано, что некоторые молочные белки, в том числе α ₁ -антитрипсин, могут частично не перевариваться и обнаруживаются в стуле младенцев, находящихся на грудном вскармливании (7, 16). Эксперименты in vitro показывают, что добавление α ₁ -антитрипсина к грудному молоку приводит к увеличению доли лактоферрина, устойчивого к протеолитической деградации (17). Хотя активность ингибитора протеазы α ₁ -антитрипсина и антихимотрипсина может иметь значение для снижения скорости усвояемости определенных белков, это может только отсрочить их окончательное распад, поскольку данные об общем азотном балансе у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, предполагают, что чистое использование белка существенно не пострадали.

Транспортная и абсорбционная деятельность

β-

Казеин

Основным компонентом семейства казеинов человека является β-казеин, высоко фосфорилированный белок (18). Кластеры фосфорилированных сериновых и треониновых остатков расположены близко к N -концу и способны образовывать комплексы с ионами Ca ²⁺ (19). Во время пищеварения образуются фосфопептиды, которые, как было показано, сохраняют растворимость Ca ²⁺ , тем самым облегчая его всасывание (20).Следовательно, вероятно, что фосфопептиды, образованные из β-казеина, способствуют высокой биодоступности кальция из грудного молока. Фосфопептиды казеина также могут влиять на абсорбцию других двухвалентных катионов, таких как цинк (21).

Лактоферрин

Большая часть железа в материнском молоке связана с лактоферрином, железосвязывающим белком, способным связывать 2 иона трехвалентного железа (22). Лактоферрин способствует поглощению железа клетками кишечника человека в культуре, что, скорее всего, опосредовано присутствием специфического рецептора лактоферрина энтероцитов (23, 24).Это подтверждается наблюдением, что трансфекция клеток Caco-2 комплементарной ДНК рецептора лактоферрина значительно увеличивает поглощение клеточного железа (24). Клинические испытания бычьего лактоферрина, добавленного в детскую смесь, не показали какого-либо улучшающего эффекта на абсорбцию железа или статус железа (25, 26), что может быть связано с тем, что бычий лактоферрин не связывается с рецептором лактоферрина человека (27). Обычно в этих исследованиях дается мало информации о биоактивности лактоферрина до его добавления в формулу, о том, как лактоферрин был добавлен в формулу (в сухом виде или растворенном) и как обрабатывалась формула (степень термической обработки). , все из которых могут повлиять на конечную активность лактоферрина при кормлении младенцами.Также возможно, что положительный эффект лактоферрина обнаруживается только тогда, когда он присутствует в грудном молоке; при добавлении в детскую смесь другие составляющие смеси могут мешать утилизации железа из лактоферрина.

Гаптокоррин

Практически весь витамин B-12 в грудном молоке связан с гаптокоррином, ранее известным как белок, связывающий витамин B-12 (28). Гаптокоррина значительно больше, чем витамина B-12 на молярной основе, в результате чего белок в основном находится в ненасыщенной форме (29), что может иметь важное значение для его антимикробной активности ( см. ниже).Недавно было показано, что холо-гаптокоррин насыщающимся образом связывается с мембранами щеточной каймы кишечника человека и что связанный с гаптокоррином витамин B-12 поглощается клетками кишечника человека в культуре (30), что позволяет предположить, что гаптокоррин может участвовать в формировании витамина B. -12 всасывание в раннем возрасте. Внутренний фактор присутствует в стуле младенцев, находящихся на грудном вскармливании, в молодом возрасте, но его концентрация низкая и может быть недостаточной для облегчения усвоения витамина B-12 через рецептор внутреннего фактора (30).

Фолат-связывающий белок

Фолат-связывающий белок (FBP) был обнаружен как в виде твердых частиц, так и в растворимой форме в материнском молоке (31). Растворимый FBP гликозилирован до ≈22%, что может помочь ему выжить при протеолитическом переваривании. Было показано, что фолат-связывающие белки переносят низкий уровень pH желудочного сока и противостоят протеолизу у новорожденных коз (32), и возможно, что аналогичная функция существует у детей грудного возраста. Эксперименты с использованием кишечных клеток крыс показали, что поглощение фолиевой кислоты было выше, когда он был в комплексе с FBP, чем в свободной форме (33), что позволяет предположить, что FBP способствует поглощению фолиевой кислоты.Также было высказано предположение, что FBP может фактически замедлить высвобождение и поглощение фолиевой кислоты в тонком кишечнике, чтобы обеспечить постепенное высвобождение и абсорбцию фолиевой кислоты, что может увеличить использование тканей (34).

α-

Лактальбумин

Известно, что α-лактальбумин человека связывает Ca ²⁺ (35) и что он также может связывать Zn ²⁺ (36). Хотя количество кальция, связанного с α-лактальбумином в грудном молоке, составляет всего ≈1% от общего содержания кальция (35), возможно, что α-лактальбумин положительно влияет на всасывание минералов, возможно, за счет образования пептидов, которые способствуют абсорбция двухвалентных катионов.Мы наблюдали, что добавление к детской смеси бычьего α-лактальбумина увеличивало абсорбцию цинка и железа у детенышей макак-резусов (37). Влияет ли человеческий α-лактальбумин на всасывание минералов у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, еще не изучено.

Инсулиноподобный фактор роста — связывающие белки

Инсулиноподобные факторы роста (IGF) I и II присутствуют в материнском молоке ( см. ниже) и, как было обнаружено, в первую очередь связаны с IGF-связывающими белками (38).Эти связывающие белки могут защищать IGF-I и IGF-II от переваривания, продлевать их период полужизни и модулировать их взаимодействие с кишечными рецепторами (39). После связывания IGF-I и IGF-II с энтероцитами они могут проявлять активность локально и, возможно, транспортироваться и действовать системно.

АНТИМИКРОБНАЯ АКТИВНОСТЬ БЕЛКОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЛОКА

Множество белков грудного молока обладают ингибирующей активностью в отношении патогенных бактерий, вирусов и грибов.Некоторые из этих белков могут действовать независимо, тогда как другие могут действовать синергетически. По-видимому, существует значительная избыточность, когда несколько компонентов действуют на один и тот же патоген; это предполагает наличие многослойной системы защиты, которая может объяснить более низкую распространенность инфекции у детей, находящихся на грудном вскармливании, чем у детей, вскармливаемых смесью (40).

Иммуноглобулины

Некоторые из иммуноглобулинов в сыворотке крови также обнаруживаются в материнском молоке, но основным типом в материнском молоке является sIgA (> 90%) — димер IgA, связанный вместе с секреторным компонентом и соединяющей цепью (41).Такое расположение молекул делает молекулу относительно устойчивой к кишечному протеолизу (42), и, как отмечалось выше, небольшие количества sIgA были обнаружены неповрежденными в стуле младенцев на грудном вскармливании (7). Концентрации очень высоки, ≈1–2 г / л в начале лактации и остаются на уровне 0,5–1 г / л до 2 лет лактации (41). Иммунитет матери против нескольких общих патогенов может передаваться ее младенцу, находящемуся на грудном вскармливании, в форме sIgA посредством так называемого энтеромаммарного пути (43). Это позволяет «укрепить» незрелую иммунную систему новорожденных за счет приобретенного иммунитета у матери.антитела sIgA против бактериальных патогенов, таких как Escherichia coli , Vibrio cholerae , Haemophilus influenzae , Streptococcus pneumoniae , Clostridium difficile и Salmonella ; против вирусов, таких как ротавирус, цитомегаловирус, ВИЧ, вирус гриппа и респираторно-синцитиальный вирус; и против дрожжей, таких как Candida albicans, были обнаружены в грудном молоке (41), что свидетельствует о широте этой защиты.

Лактоферрин

Лактоферрин имеет несколько антимикробных свойств (22). Первоначально считалось, что лактоферрин, будучи в значительной степени ненасыщенным железом, может удерживать железо от нуждающихся в железе патогенов из-за его высокого сродства к железу, тем самым проявляя бактериостатическую активность. Хотя это возможно, несколько исследований также показали сильную бактерицидную активность лактоферрина против нескольких патогенов, которая не зависит от степени насыщения лактоферрина железом (44).Некоторая, если не вся, эта активность может быть результатом образования лактоферрицина, мощного бактерицидного пептида, образующегося при переваривании лактоферрина (45). Недавние исследования также показали, что лактоферрицин ингибирует прикрепление энтеропатогенной E. coli (EPEC) к клеткам кишечника (46), что, по-видимому, опосредовано сериновой протеазной активностью лактоферрина (47). Разрушая белковые структуры EPEC, которые необходимы для прикрепления и вторжения бактерий, инфекция может быть заблокирована.Таким образом, очевидно, что несколько видов активности лактоферрина вносят вклад в защиту от бактериальной инфекции. Было также показано, что лактоферрин in vitro проявляет активность против вирусов, таких как ВИЧ (48), и грибов, таких как C. albicans (49), но механизмы, лежащие в основе этой активности, неизвестны.

Лизоцим

Одним из основных компонентов фракции сыворотки грудного молока является лизоцим, фермент, способный разрушать внешнюю клеточную стенку грамположительных бактерий путем гидролиза β – 1,4 связей N -ацетилмурамовой кислоты и 2-ацетиламино-2. остатки -дезокси-d-глюкозы (50).Недавние исследования показывают, что добавление рекомбинантного человеческого лизоцима в корм для кур может служить естественным антибиотиком (51), что, возможно, предполагает, что он может заменить используемые в настоящее время антибиотические препараты.

Лизоцим также убивает грамотрицательные бактерии in vitro при синергетическом действии с лактоферрином (52). Связываясь с липополисахаридом и удаляя его с внешней клеточной мембраны бактерий, лактоферрин позволяет лизоциму проникать во внутреннюю протеогликановую матрицу мембраны и разрушать ее, тем самым убивая микроорганизмы.

Лизоцим также ингибирует рост ВИЧ in vitro (53), но в материнском молоке он может действовать на свободный вирус, а не на связанный с клеткой вирус. Механизм противовирусной активности пока не известен.

κ-казеин

κ-казеин, второстепенная субъединица казеина в материнском молоке, представляет собой гликопротеин с заряженными остатками сиаловой кислоты (54). Было показано, что сильно гликозилированная молекула κ-казеина ингибирует адгезию Helicobacter pylori к слизистой оболочке желудка человека (55). Инфекция H. pylori обнаруживается во все более молодых возрастных группах, но грудное вскармливание, по-видимому, обеспечивает некоторую защиту. Вероятно, углеводный компонент κ-казеина ответственен за эту активность, потому что sIgA, который также гликозилирован, имел сходную активность, и оба белка теряют свою активность при дегликозилировании (55). Было показано, что κ-казеин предотвращает прикрепление бактерий к слизистой оболочке, действуя как аналог рецептора (56). Олигосахаридные структуры на гликанах этих гликопротеинов действуют как приманки для подобных поверхностных углеводных структур на слизистой оболочке желудка, тем самым подавляя адгезию.

Было показано, что лактоферрин подавляет рост H. pylori in vitro, и, таким образом, возможно, что лактоферрин, κ-казеин и sIgA работают вместе, ограничивая рост, пролиферацию и адгезию этого патогена.

Лактопероксидаза

Лактопероксидаза в присутствии перекиси водорода (образуется в небольших количествах клетками) катализирует окисление тиоцианата (часть слюны) с образованием гипотиоцианата, который может убивать как грамположительные (57), так и грамотрицательные (58) бактерии. .Таким образом, лактопероксидаза грудного молока может способствовать защите от инфекции уже во рту и в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Грудное молоко содержит активную лактопероксидазу (59), но ее физиологическое значение еще не известно. Однако для коровьего молока система лактопероксидазы использовалась молочной промышленностью в развивающихся странах в течение десятилетий для сохранения микробиологического качества.

Гаптокоррин

Лишь небольшой процент способности гаптокоррина связывать витамин B-12 занимает человеческое молоко ( см. выше), оставляя его в очень ненасыщенной форме.Было высказано предположение, что белок, связывающий витамин B-12 (гаптокоррин), подавляет рост бактерий, прочно связывая и удерживая витамин от бактерий (29). Структура и активность гаптокоррина сохранялась после переваривания in vitro с пепсином и панкреатином, что указывает на то, что гаптокоррин может сопротивляться перевариванию в кишечнике. Является ли это тормозящим механизмом, насколько широк его антимикробная активность и вносит ли гаптокоррин количественный вклад в защиту от инфекции у младенцев, находящихся на грудном вскармливании, еще предстоит изучить.Недавние исследования in vitro показали, что как апо-, так и холо-гаптокоррин могут ингибировать рост EPEC, но механизм этой независимой от витамина B-12 активности еще не известен (60).

α-лактальбумин

Несколько исследований были посвящены потенциальной антимикробной активности α-лактальбумина. Однако недавно было обнаружено, что 3 полипептидных фрагмента α-лактальбумина обладают антимикробной активностью против E. coli , Klebsiella pneumoniae , Staphylococcus aureus , Staphylococcus epidermis , Streptococci и C.albicans (61). Эти пептиды генерировались после воздействия протеаз, о которых известно, что они присутствуют в желудочно-кишечном тракте. Это может объяснить наше открытие ингибирующего действия детской смеси с α-лактальбумином на диарею, вызванную EPEC, у детенышей макак-резусов (37). Первичная структура бычьего и человеческого α-лактальбумина схожа, но вопрос о том, образуются ли одни и те же антимикробные пептиды во время пищеварения, еще не изучено.

СТИМУЛЯЦИЯ ПОЛУЧАЮЩЕГО ЖЕЛЕЗА МИКРОФЛОРА

Бактериальная флора детей, находящихся на грудном вскармливании, отличается от микрофлоры детей, вскармливаемых смесью; У младенцев на грудном вскармливании меньше потенциально патогенных бактерий, таких как E.coli , Bacteroides , Campylobacter и Streptococci , но более Lactobacilli и Bifidobacteria (62). Хотя вполне вероятно, что противомикробные компоненты грудного молока подавляют рост патогенных бактерий, также вероятно, что некоторые вещества стимулируют рост полезных бактерий, т. Е. Обладают пребиотической активностью. Этот фактор, первоначально называвшийся бифидным фактором, может способствовать росту Lactobacilli и Bifidobacteria , что может ограничивать рост некоторых патогенов за счет снижения pH в кишечнике.Одним из возможных идентифицированных веществ был N -ацетилглюкозамин (63). Впоследствии было показано, что некоторые олигосахариды обладают такой активностью (56), но также возможно, что молочные белки также обладают такой пребиотической активностью.

Лактоферрин и секреторный компонент

Недавно бифидогенные пептиды были очищены хроматографией после in vitro переваривания грудного молока пепсином (64). Было обнаружено, что два из этих пептидов происходят из лактоферрина, а 1 — из секреторного компонента sIgA; было обнаружено, что пептиды стабильны при дальнейшем переваривании пепсином, трипсином и химотрипсином.Они были активны при низкой концентрации; бифидогенный эффект был в ≈100 раз сильнее, чем у N -ацетил-глюкозамина, известного бифидного фактора. Было показано, что синтетический пептид на основе лактоферрина обладает такой же сильной бифидогенной активностью, как и нативный пептид, что подтверждает результаты получения пептидов in vitro.

УЧАСТИЕ БЕЛКОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЛОКА В ИММУНОКОМПЕТЕНТНОСТИ

Некоторые белки грудного молока участвуют в иммунокомпетентности младенцев, находящихся на грудном вскармливании, либо прямо, как описано выше для sIgA, либо косвенно.

Цитокины

Было показано, что грудное молоко содержит несколько цитокинов, таких как интерлейкин (ИЛ) 1β, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, фактор некроза опухоли α и трансформирующий фактор роста β (65). Хотя все эти цитокины обладают иммуномодулирующим действием, похоже, что большинство из них обладают противовоспалительным действием, что, возможно, снижает эффект инфекций. Цитокины могут высвобождаться из клеток грудного молока, но они также находятся в свободной форме. Согласованное действие мощных сигнальных молекул на незрелую иммунную систему и его вариабельность среди младенцев требует дальнейшего изучения, равно как и предполагаемый эффект на переключение с подмножества 1 Т-хелперных клеток (Th2) на подмножество 2 (Th3) и развитие аллергии.

Лактоферрин

Способность лактоферрина связываться со своим рецептором в тонком кишечнике может объяснять его влияние на экспрессию цитокинов. Было показано, что лактоферрин увеличивает выработку и высвобождение цитокинов, таких как фактор некроза опухоли α, IL-1β, IL-8, оксид азота и фактор, стимулирующий колонии гранулоцитов-макрофагов (66), которые могут влиять на иммунную систему. Возможно, это вызвано сигнальными событиями, запускаемыми взаимодействием с рецептором, но также возможно, что интернализованный лактоферрин может связываться с ядром, влияя на фактор ядерной транскрипции κB и, следовательно, на экспрессию цитокинов (67).Недавно было показано, что человеческий лактоферрин активирует транскрипцию IL-1β (68), предполагая, что лактоферрин может напрямую взаимодействовать с ядром. Высвободившиеся цитокины могут затем оказывать влияние на иммуномодуляцию, подобно тому, что было описано выше для цитокинов в молоке.

РАЗВИТИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА И ЕГО ФУНКЦИЙ

Факторы роста

Несколько факторов роста, такие как IGF и эпидермальный фактор роста (EGF), были обнаружены в материнском молоке (69).Было показано, что IGF-I и IGF-II стимулируют синтез ДНК и способствуют росту различных клеток в культуре (70–72), предполагая, что они могут способствовать развитию желудочно-кишечного тракта новорожденных. Было показано влияние на рост слизистой оболочки кишечника, и на развитие функции может повлиять стимуляция экспрессии и созревания кишечных ферментов (73, 74). Также было показано, что EGF влияет на созревание функции кишечника у новорожденных (75), возможно, за счет взаимодействия с рецепторами EGF в тонком кишечнике (76).

Лактоферрин

Было показано, что введение лактоферрина увеличивает пролиферацию клеток в тонком кишечнике экспериментальных животных и влияет на развитие клеток крипт (77). Предполагается, что этот митогенный эффект лактоферрина частично ответственен за быстрое развитие слизистой оболочки кишечника грудных новорожденных (78, 79). Было показано, что прибавка в весе у младенцев, получавших смесь с добавлением бычьего лактоферрина, выше, чем у детей, получавших обычную смесь (80), что согласуется с этой предполагаемой функцией лактоферрина.Необходимы дальнейшие исследования потенциального стимулирующего рост эффекта лактоферрина.

Пептиды на основе казеина

Несколько пептидов с физиологической активностью были получены из казеина человека, особенно β-казеина. Большинство этих пептидов было произведено in vitro, но некоторые также были выделены из содержимого кишечника, что позволяет предположить, что они также образуются in vivo. В экспериментальных системах было показано, что пептиды обладают антитромботической, антигипертензивной и опиоидной активностью (81–84).Неизвестно, проявляются ли эти действия и у младенцев, но предполагается, что опиоидные пептиды имеют как местные эффекты (например, влияние на транспорт жидкости в тонком кишечнике), так и системные эффекты (например, влияние на поведение во сне) (81).

ВЫВОДЫ

Грудное молоко содержит широкий спектр белков, которые обеспечивают биологическую активность, от антимикробного действия до иммуностимулирующих функций. Кроме того, белки грудного молока обеспечивают растущим младенцам достаточное количество незаменимых аминокислот.Это говорит о высоко адаптированной пищеварительной системе, которая позволяет выживать некоторым белкам и пептидам в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и использовать аминокислоты из них дальше в кишечнике.

У автора не было конфликта интересов.

ССЫЛКИ

1

Lönnerdal

B

,

Forsum

E

,

Hambraeus

L

.

Продольное исследование содержания белка, азота и лактозы в грудном молоке шведских хорошо питающихся матерей

.

Am J Clin Nutr

1976

;

29

:

1127

—

33

,2

Паттон

S

,

Хьюстон

GE

.

Способ выделения шариков молочного жира

.

Липиды

1986

;

21

:

170

—

4

,3

Кунц

C

,

Lönnerdal

B

.

Белки грудного молока: анализ казеина и субъединиц казеина с помощью анионообменной хроматографии, гель-электрофореза и специфических методов окрашивания

.

Am J Clin Nutr

1990

;

51

:

37

—

46

,4

Кунц

C

,

Lönnerdal

B

.

Переоценка соотношения сывороточный белок / казеин в грудном молоке

.

Acta Paediatr

1992

;

81

:

107

—

12

,5

Донован

SM

,

Лённердал

B

.

Выделение фракции небелкового азота из грудного молока с помощью гель-фильтрационной хроматографии и ее разделение с помощью быстрой жидкостной хроматографии белков

.

Am J Clin Nutr

1989

;

50

:

53

—

7

,6

Lönnerdal

B

,

Forsum

E

,

Hambraeus

L

.

Содержание белка в грудном молоке. I. Поперечное исследование шведского нормального материала

.

Nutr Rep Int

1976

;

13

:

125

—

34

,7

Davidson

LA

,

Lönnerdal

B

.

Персистенция белков грудного молока у грудного ребенка

.

Acta Paediatr Scand

1987

;

76

:

733

—

40

,8

Hernell

O

,

Bläckberg

L

,

Lindberg

T

.

Ферменты грудного молока с упором на липазы

. В:

Lebenthal

E

, изд.

Учебник по гастроэнтерологии и детскому питанию.

Нью-Йорк

:

Raven Press

,

1989

:

209

—

17

.9

Hernell

O

,

Bläckberg

L

.

Переваривание липидов грудного молока: физиологическое значение гидролиза sn-2-моноацилглицерина липазой, стимулированной солями желчных кислот

.

Pediatr Res

1983

;

16

:

882

—

5

.10

Fredrikzon

B

,

Hernell

O

,

Bläckberg

L

,

Olivecrona

Липаза, стимулированная солями желчных кислот в грудном молоке: доказательства активности in vivo и роли в переваривании эфиров ретинола в молоке

.

Pediatr Res

1978

;

12

:

1048

—

52

.11

Lindberg

T

,

Skude

G

.

Амилаза в грудном молоке

.

Педиатрия

1982

;

70

:

235

—

8

.12

Hamosh

M

.

Ферменты в грудном молоке

. В:

Дженсен

RG

, изд.

Справочник по составу молока.

Сан-Диего

:

Academic Press

,

1995

:

388

—

427

,13

Heitlinger

LA

,

Lee

PC

,

0004 Dillon

b

b E

.

Амилаза молочных желез: возможный альтернативный путь переваривания углеводов в младенчестве

.

Pediatr Res

1979

;

13

:

969

—

72

.14

Lindberg

T

,

Ohlsson

K

,

Weström

B

.

Ингибиторы протеаз и их связь с протеазами грудного молока

.

Pediatr Res

1982

;

16

:

479

—

83

.15

Линдберг

T

.

Ингибиторы протеаз грудного молока

.

Pediatr Res

1979

;

13

:

969

—

72

.16

Davidson

LA

,

Lönnerdal

B

.

Фекальный альфа ₁ -антитрипсин у младенцев на грудном вскармливании получают из грудного молока и не указывает на потерю кишечного белка

.

Acta Paediatr Scand

1990

;

79

:

137

—

41

.17

Chowanadisai

W

,

Lönnerdal

B

.

Альфа-1-антитрипсин и антихимотрипсин в материнском молоке: происхождение, концентрации и стабильность

.

Am J Clin Nutr

2002

;

76

:

828

—

33

. 18

Гринберг

R

,

Groves

ML

.

Человеческий β-казеин. Аминокислотная последовательность и идентификация сайтов фосфорилирования

.

J Biol Chem

1984

;

259

:

5128

—

32

.19

Sato

R

,

Shindo

M

,

Gunshin

H

,

Noguchi

T

,

Naito

H

.

Характеристика фосфопептида, полученного из бычьего бета-казеина: ингибитор внутрикишечного осаждения фосфата кальция

.

Biochim Biophys Acta

1991

;

1077

:

413

—

5

.20

Sato

R

,

Noguchi

T

,

Naito

H

.

Фосфопептид казеина (CPP) усиливает абсорбцию кальция из лигированного сегмента тонкой кишки крысы

.

J Nutr Sci Vitaminol (Токио)

1986

;

32

:

67

—

76

,21

Hansen

M

,

Sandström

B

,

Lönnerdal

B

.

Влияние фосфопептидов казеина на абсорбцию цинка и кальция из рациона с высоким содержанием фитата оценивалось на крысах и клетках Caco-2

.

Pediatr Res

1996

;

40

:

547

—

52

.22

Lönnerdal

B

,

Iyer

S

.

Лактоферрин: молекулярная структура и биологическая функция

.

Annu Rev Nutr

1995

;

15

:

93

—

110

.23

Каваками

H

,

Lönnerdal

B

.

Выделение и функция рецептора человеческого лактоферрина в мембранах щеточной каймы кишечника плода человека

.

Am J Physiol

1991

;

261

:

G841

—

6

.24

Suzuki

YA

,

Shin

K

,

Lönnerdal

B

.

Молекулярное клонирование и функциональная экспрессия рецептора лактоферрина кишечника человека

.

Биохимия

2002

;

40

:

15771

—

9

.25

Fairweather-Tait

SJ

,

Balmer

SE

,

Scott

PH

,

Ninski

MJ

Лактоферрин и абсорбция железа у новорожденных

.

Pediatr Res

1987

;

22

:

651

—

4

.26

Кьеричи

R

,

Sawatzki

G

,

Tamisari

L

,

Volpato

S

Дополнение адаптированной смеси с бычьим лактоферрином. 2. Влияние на сывороточные уровни железа, ферритина и цинка

.

Acta Paediatr

1992

;

81

:

475

—

9

.27

Дэвидсон

LA

,

Lönnerdal

B

.

Специфическое связывание лактоферрина с мембраной щеточной каймы: онтогенез и влияние гликановой цепи

.

Am J Physiol

1988

;

254

:

G580

—

5

,28

Sandberg

DP

,

Begley

JA

,

Hall

CA

.

Содержание, связывание и формы витамина B ₁₂ в молоке

.

Am J Clin Nutr

1981

;

34

:

1717

—

24

,29

Gullberg

R

.

Возможное влияние витамина B ₁₂ -связывающего белка в молоке на кишечную флору грудных детей

.

Сканд Дж. Гастроэнтерол

1973

;

8

:

497

—

503

.30

Adkins

Y

,

Lönnerdal

B

.

Механизмы всасывания витамина B ₁₂ у младенцев, вскармливаемых грудью

.

J Педиатр Гастроэнтерол Нутр

2002

;

35

:

192

—

8

.31

Энтони

AC

,

Атли

CS

,

Marcell

PD

,

Kolhouse

JF

.

Выделение, характеристика и сравнение солюбилизированных твердых частиц и растворимых фолат-связывающих белков из грудного молока

.

J Biol Chem

1982

;

257

:

10081

—

9

.32

Salter

DN

,

Mowlem

A

.

Роль фолат-связывающего белка у новорожденных: исследования процесса переваривания связывающего фолиевой кислоты козьего молока у 6-летнего ребенка

.

Br J Nutr

1983

;

50

:

589

—

96

.33

Colman

N

,

Hettiarachchy

N

,

Herbert

V

.

Обнаружение молочного фактора, который способствует поглощению фолиевой кислоты клетками кишечника

.

Science

1981

;

211

:

1427

—

8

.34

Said

HM

,

Horne

DW

,

Wagner

C

.

Влияние фолат-связывающего белка грудного молока на транспорт фолиевой кислоты в кишечнике

.

Arch Biochem Biophys

1986

;

251

:

114

—

20

.35

Lönnerdal

B

,

Стекольщик

C

.

Связывание кальция α-лактальбумином в грудном молоке

.

J Nutr

1985

;

115

:

1209

—

16

,36

Ren

J

.

Альфа-лактальбумин обладает четко выраженным сайтом связывания цинка

.

J Biol Chem

1993

;

268

:

19292

—

8

.37

Kelleher

SL

,

Chatterton

D

,

Nielsen

K

,

Lönnerdal

Добавление гликомакропептида и α-лактальбумина в детскую смесь влияет на рост и статус питания детенышей макак-резусов

.

Am J Clin Nutr

2003

;

77

:

126

—

8

,38

Донован

SM

,

Hintz

RL

,

Rosenfeld

RG

.

Инсулиноподобные факторы роста I и II и их связывающие белки в грудном молоке: влияние тепловой обработки на стабильность IGF и IGF-связывающих белков

.

J Pediatr Gastroenterol Nutr

1991

;

13

:

242

—

53

.39

Morgan

CH

,

Coutts

AGP

,

McFadyen

MC

,

King

TP

,

King

TP

,

Характеристика рецепторов IGF-I в тонком кишечнике свиней во время постнатального развития

.

J Nutr Biochem

1996

;

7

:

339

—

47

.40

Dewey

KG

,

Heinig

MJ

,

Nommsen-Rivers

LA

.

Различия в заболеваемости между грудным вскармливанием и грудным вскармливанием

.

J Pediatr

1995

;

126

:

696

—

702

.41

Goldman

AS

.

Иммунная система грудного молока: антимикробные, противовоспалительные и иммуномодулирующие свойства

.

Pediatr Infect Dis J

1993

;

12

:

664

—

72

.42

Линд

E

.

Повышенная устойчивость димеров иммуноглобулинов к протеолитической деградации после связывания секреторного компонента

.

J Immunol

1985

;

113

:

284

—

8

.43

Telemo

E

,

Hanson

LÅ

.

Антитела в молоке

.

J Молочная железа Biol Neopl

1996

;

1

:

243

—

9

.44

Арнольд

RR

,

Брюэр

M

,

Gauthier

JJ

.

Бактерицидная активность человеческого лактоферрина: чувствительность различных микроорганизмов

.

Infect Immun

1980

;

28

:

893

—

8

.45

Tomita

M

,

Bellamy

W

,

Takase

M

,

Yamauchi

000

000 WK

000,

000

000 W Кавасе

К

.

Мощные антибактериальные пептиды, образующиеся при переваривании бычьего лактоферрина пепсином

.

J Dairy Sci

1991

;

74

:

4137

—

42

.46

Edde

L

,

Hipolito

RB

,

Hwang

FF

,

Headon

000 DR

000 DR

000 DR

Шерман

МП

.

Лактоферрин защищает новорожденных крыс от системной инфекции кишечника

.

Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol

2001

;

281

:

G1140

—

50

.47

Plaut

AG

,

Qiu

J

,

St Geme

JW

III.

Протеолитическая активность человеческого лактоферрина: анализ расщепленной области в протеазе IgA Haemophilus influenzae

.

Вакцина

2000

;

19

(

доп.

):

S148

—

52

.48

Harmsen

MC

,

Swart

PJ

,

Debethune

MP

и др.

Противовирусные эффекты белков плазмы и молока: лактоферрин проявляет сильную активность против вируса иммунодефицита человека и репликации цитомегаловируса человека in vitro

.

J Infect Dis

1995

;

172

:

380

—

8

.49

Андерссон

Y

,

Lindquist

S

,

Lagerqvist

C

,

Hernell

O.

Лактоферрин отвечает за фунгистатическое действие грудного молока

.

Early Hum Dev

2000

;

59

:

95

—

105

.50

Chipman

DM

,

Sharon

N

.

Механизм действия лизоцима

.

Science

1969

;

165

:

454

—

65

.51

Хамфри

BD

,

Хуанг

N

,

Klasing

KC

.

Рис, экспрессирующий лактоферрин и лизоцим, обладает антибиотико-подобными свойствами при скармливании цыплятам

.

J Nutr

2002

;

132

:

1214

—

8

.52

Ellison

RTJ

,

Giehl

TJ

.

Уничтожение грамотрицательных бактерий лактоферрином и лизоцимом

.

J Clin Invest

1991

;

88

:

1080

—

91

.53

Lee-Huang

S

,

Huang

PL

,

Sun

Y

,

Kung

HF

,

DL

,

Чен

HC

.

Лизоцим и РНКазы как компоненты против ВИЧ в препаратах бета-ядра хорионического гонадотропина человека

.

Proc Natl Acad Sci U S A

1999

;

96

:

2678

—

81

.54

Бриньон

G

,

Chtourou

A

,

Рибадо-Дюма

B

.

Получение и аминокислотная последовательность κ-казеина человека

.

FEBS Lett

1985

;

188

:

48

—

54

.55

Strömquist

M

,

Falk

P

,

Bergström

S

и др.

κ-казеин грудного молока и ингибирование Helicobacter pylori адгезии к слизистой оболочке желудка человека

.

J Pediatr Gastroenterol Nutr

1995

;

21

:

288

—

96

.56

Ньюбург

DS

.

Защищают ли связывающие свойства олигосахаридов в молоке младенцев от желудочно-кишечных бактерий?

J Nutr

1997

;

127

:

980S

—

4S

.57

Стил

WF

,

Моррисон

M

.

Антистрептококковая активность лактопероксидазы

.

J Бактериол

1969

;

97

:

635

—

9

.58

Björck

L

,

Rosen

CG

,

Marshall

V

,

Reiter

B

B

Антибактериальная активность лактопероксидазной системы молока в отношении псевдомонад и других грамотрицательных бактерий

.

Appl Microbiol

1975

;

30

:

199

—

204

.59

Shin

K

,

Hayasawa

H

,

Lönnerdal

B

.

Очистка и количественное определение лактопероксидазы грудного молока с использованием иммуноадсорбентов с антителами против рекомбинантной лактопероксидазы человека

.

Am J Clin Nutr

2001

;

73

:

984

—

9

.60

Adkins

Y

,

Lönnerdal

B

.

Потенциальная защитная роль гаптокоррина грудного молока, связывающего витамин B-12, в желудочно-кишечном тракте младенцев, находящихся на грудном вскармливании, по оценке свиного гаптокоррина in vitro

.

Am J Clin Nutr

2003

;

77

:

1234

—

40

.61

Пеллигрини

A

,

Thomas

U

,

Bramaz

N

,

Hunziker

P4000 R

P4000

Выделение и идентификация трех бактерицидных доменов в молекуле бычьего α-лактальбумина

.

Biochim Biophys Acta

1999

;

1426

:

439

—

48

.62

Kleesen

B

,

Bunke

H

,

Tovar

K

,

Noack

at

G4

Влияние двух смесей для младенцев и грудного молока на развитие фекальной флоры новорожденных

.

Acta Paediatr

1995

;

84

:

1347

—

56

.63

Дьёрдь

P

.

Уникальность грудного молока. Биохимические аспекты

.

Am J Clin Nutr

1971

;

24

:

970

—

5

.64

Liepke

C

,

Adermann

K

,

Raida

M

,

Mägert

HJ4

HJ4 Zucht

HD

.

Грудное молоко содержит пептиды, сильно стимулирующие рост бифидобактерий

.

евро J Biochem

2002

;

269

:

712

—

8

.65

Grosvenor

CE

,

Picciano

MF

,

Baumrucker

CR

.

Гормоны и факторы роста в молоке

.

Endocr Ред.

1993

;

14

:

710

—

28

.66

Kelleher

SL

,

Lönnerdal

B

.

Иммунологическая деятельность, связанная с молоком

. В:

Woodward

B

,

Draper

HH

, ред.

Достижения в исследованиях питания. Иммунологические свойства молока. Vol 10.

New York

:

Plenum

,

2001

:

39

—

65

.67

He

J

,

Furmanski

P

.

Специфичность последовательности и активация транскрипции при связывании лактоферрина с ДНК

.

Nature

1995

;

373

:

721

—

4

.68

Son

K-N

,

Park

J

,

Chung

C-K

и др.

Человеческий лактоферрин активирует транскрипцию гена IL-1β в клетках млекопитающих

.

Biochem Biophys Res Comm

2002

;

290

:

236

—

41

0,69

Донован

SM

,

Огл

Дж

.

Факторы роста в молоке как медиаторы развития ребенка

.

Annu Rev Nutr

1994

;

14

:

147

—

67

.70

Klagsburn

M

.

Грудное молоко стимулирует синтез ДНК и клеточную пролиферацию в культивируемых фибробластах

.

Proc Natl Acad Sci U S A

1978

;

75

:

5057

—

61

,71

Корпус

AN

,

Блейкли

DM

,

Carr

J

,

Rees

LH4 9000D,

000 Браун

Синергетическая стимуляция фибробластов 3T3 швейцарских мышей эпидермальным фактором роста и другими факторами в грудном молоке

.

J Endocrinol

1987

;

112

:

151

—

9

.72

Корпус

AN

,

Коричневый

KD

.

Стимуляция пролиферации кишечных клеток в культуре факторами роста секрета молочных желез человека и жвачных животных

.

J Endocrinol

1987

;

113

:

285

—

90

.73

Ма

L

,

Xu

RJ

.

Пероральный инсулиноподобный фактор роста-I стимулирует созревание кишечных ферментов у новорожденных крыс

.

Life Sci

1997

;

61

:

51

—

8

.74

Янг

GP

,

Taranto

TM

,

Jonas

HA

,

Cox

AJ4 9000og4,

g Вертер

GA

.

Инсулиноподобные факторы роста и тонкий кишечник развивающейся и зрелой крысы: рецепторы и биологическое действие

.

Пищеварение

1990

;

46

:

240

—

52

0,75

Чтение

LC

,

Аптон

FM

,

Фрэнсис

GL

,

Уоллес

JC

0004

Dahlen

Dahl Баллард

FJ

.

Изменения активности роста грудного молока в период лактации

.

Pediatr Res

1984

;

18

:

133

—

9

.76

Menard

D

,

Pothier

P

.

Радиоавтографическая локализация рецепторов эпидермального фактора роста в кишечнике плода человека

.

Гастроэнтерология

1991

;

101

:

640

—

9

.77

Николс

BL

,

McKee

KS

,

Генри

JF

,

Putman

M

.

Лактоферрин человека стимулирует включение тимидина в ДНК клеток крипт крысы

.

Pediatr Res

1987

;

21

:

563

—

7

,78

Berseth

CL

,

Lichtenberger

LM

,

Morriss

FH

.

Сравнение стимулирования роста желудочно-кишечного тракта крысиного молозива и зрелого молока у новорожденных крыс in vivo

.

Am J Clin Nutr

1983

;

37

:

52

—

60

.79

Heird

WC

,

Schwarz

SM

,

Hansen

IH

.

Рост кишечной слизистой оболочки, вызванный молозивом у щенков гончей

.

Pediatr Res

1984

;

18

:

512

—

5

.80

Hernell

O

,

Lönnerdal

B

.

Уровень железа у младенцев, получавших смесь с низким содержанием железа: отсутствие эффекта от добавления бычьего лактоферрина или нуклеотидов

.

Am J Clin Nutr

2002

;

76

:

858

—

64

.81

Brantl

V

.

Новые опиоидные пептиды, полученные из человеческого β-казеина

.

Eur J Pharmacol

1984

;

106

:

213

—

4

.82

Fiat

AM

,

Migliore-Samour

D

,

Jolles

P

,

Drouet

Lier ,

Кан

Дж

.

Биологически активные пептиды из белков молока с акцентом на два примера, касающихся антитромботической и иммуномодулирующей активности

.

J Dairy Sci

1993

;

76

:

301

—

10

,83

Kim

Y-K

,

Yu

D-Y

,

Lönnerdal

B

,

Chung

B-H

Новые пептиды, ингибирующие ангиотензин-I-превращающий фермент, полученные из рекомбинантного человеческого α _S1 -казеина, экспрессируемого в Escherichia coli

.

J Dairy Res

1999

;

66

:

431

—

9

.84

Schlimme

E

,

Meisel

H

.

Биоактивные пептиды, полученные из белков молока. Структурные, физиологические и аналитические аспекты

.

Нарунг

1995

;

39

:

1

—

20

.

Заметки автора

© 2003 Американское общество клинического питания

А вот и выращенные в лаборатории молочные продукты: молочные белки, приготовленные без использования животных

Поиск экологически устойчивых и здоровых альтернатив мясу идет двумя путями: имитирующий мясо вегетарианский бургер и выращенные в лаборатории белки.Но в стране молочных продуктов есть только растительные альтернативы, такие как «масло» из кешью и миндальное молоко.

Доите ли вы животных или забиваете ли вы их, промышленное животноводство вредно для планеты. Исследования показывают, что он является основным виновником климатического кризиса и источником локального ущерба окружающей среде. В течение некоторого времени коридор холодильников был заполнен молочными продуктами растительного происхождения, но теперь есть несколько стартапов, которые, как и поставщики культивированного мяса, хотят продвинуть молочные продукты на один шаг вперед.

Уже находясь в осаде из-за падения продаж молока, лоббисты Big Dairy набросились на производителей растительных конкурентов, поскольку доля этих конкурентов на рынке растет. Но их следующий претендент может появиться из лаборатории в виде синтетической сыворотки, и инвесторы уже выстраиваются в очередь.

В то время как меньше людей пьют коровье молоко, они по-прежнему едят йогурт и сыр, и важнейшим белком, получаемым при производстве этих продуктов, является сыворотка. Он относительно безвкусный и хорошо сочетается с рядом пищевых рецептов для людей всех возрастов.Для него уже существует огромный рынок: спрос на сывороточный протеин и продукты на его основе растет благодаря потребительскому спросу на протеин во всех видах пищевых продуктов.

Соединенные Штаты являются крупнейшим экспортером сывороточных продуктов, объем продаж которых в прошлом году составил 10 миллиардов долларов. BCC Research сообщила, что эта категория будет расти на 6% ежегодно до 2023 года. Вся сыворотка по-прежнему поступает от коров, и этот факт все чаще рассматривается как проблема для любителей молочных продуктов и белка, заботящихся о климате и здоровье.

Райан Пандья увидел возможность в этой потребительской головоломке.Он хочет быть первым, кто будет продавать сывороточный протеин неживотного происхождения через свою компанию Perfect Day в Эмеривилле, Калифорния. Как и другие основатели пищевых стартапов, Пандья и деловой партнер Перумал Ганди являются веганами. Вместо того, чтобы отказываться от вкуса настоящего сыра и молочных продуктов в пользу бедных веганских заменителей, пара решила изобрести свою собственную версию настоящего продукта. Стартап был сосредоточен на проторенном пищевом пути микробной ферментации — использовании нестандартных дрожжей и бактерий для выращивания белков, которые делают молоко похожим на молоко.

Но, во-первых, компания и ей подобные сталкиваются с некоторыми серьезными препятствиями: брезгливостью потребителей и нормативными требованиями, которые могут в конечном итоге сосредоточиться на генетически модифицированных организмах, используемых для производства сыворотки, выращенной в лаборатории.

Пять лет назад Perfect Day присоединилась к ускорителю синтетической биологии IndieBio в поисках микробов, с помощью которых можно было бы создать функциональные молочные белки. Сегодня в компании работает более 60 сотрудников, объем финансирования составляет 60 миллионов долларов, и компания заявляет, что произвела одну метрическую тонну выращенной в лаборатории сыворотки.(Для масштабирования США ежегодно используют более 200000 метрических тонн всех типов сыворотки.)

В конце прошлого года сельскохозяйственный гигант Арчер Дэниэлс Мидленд согласился инвестировать в Perfect Day, поскольку стартап стремится снизить стоимость производства сыворотка. «Когда вы создаете то, что уже существует, у вас уже есть установленная цена», — сказала Виктория де ла Уэрга, вице-президент ADM Ventures. «Цель компаний, использующих новые технологии для производства новых продуктов питания, — сделать их доступными.

Хотя это еще только начало, Perfect Day утверждает, что его белки требуют на 98% меньше воды и на 65% меньше энергии, чем то, что требуется для производства коровьей сыворотки. Компания заявила, что надеется однажды лицензировать свои ингредиенты, чтобы они могли использоваться производителями продуктов питания, но участники соглашаются, что масштабировать усилия будет непросто.

Тем не менее, главный технический директор Perfect Day Тим Гейстлингер сказал, что этот процесс «полностью адаптивен — вы можете делать это в любой точке мира, независимо от того, насколько он горяч.Придя на работу от производителя гамбургеров на растительной основе Beyond Meat, Гейстлингер сказал, что «если вы хотите поднять свой флаг в отношении устойчивости или устойчивости к изменению климата, это решит множество вещей».

Протеиновый порошок от Perfect Day.

(Идеальный день)

В то время как Perfect Day хочет быть поставщиком ингредиентов, стартап New Culture хочет производить конечный продукт: сыр из собственного выращенного в лаборатории казеина, еще одного белка, полученного из молочных продуктов. В лаборатории New Culture создали супер-эластичную и правдоподобную версию моцареллы — самого потребляемого сыра в Соединенных Штатах.Третий стартап, Motif Ingredients — дочерняя компания Ginkgo Bioworks — использует финансирование в размере 90 миллионов долларов, чтобы сосредоточиться на выращенных в лаборатории молочных белках в качестве ингредиентов вкуса и текстуры.

Мэтт Гибсон, родившийся в Новой Зеландии основатель New Culture и убежденный веган, сказал, что ему не нравятся немолочные продукты, представленные на рынке. «Я просто не думаю, что можно приготовить сыр с каким-либо растительным белком», — сказал он.

В Окленде есть даже некоммерческая организация, которая занимается выращиванием сыворотки в лаборатории.Real Vegan Cheese изучает, как с помощью бактерий синтезировать несколько казеиновых белков, и планирует сделать то же самое с дрожжами. Группа заявила, что хочет распространить свой рецепт, чтобы другие могли разрабатывать собственные экологически чистые молочные продукты, не содержащие животных.

Сывороточный протеин неживотного происхождения является новым и может потребовать проверки Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Но Найджел Баррелла, юрист пищевой промышленности, который является советником Института хорошей еды, сказал, что регулирующие органы будут рассматривать лабораторную сыворотку просто как еще один пищевой продукт с ГМО.В прошлом месяце Perfect Day подала в FDA прошение о всеобщем признании безопасным, добровольный запрос на рассмотрение правительства.

«С точки зрения отношения FDA, это будет близко к ГМО-продукту. Функционально это одно и то же», — сказал Баррелла, используя кукурузу в качестве примера: «Нет научно известной разницы между кукурузой и ГМО-кукурузой».

Но есть еще бренд, о котором нужно беспокоиться. Мало кому нравится есть что-то с надписью «выращено в лаборатории», и веганы, вероятно, будут избегать чего-то с надписью «молочный белок».В результате Perfect Day хочет переименовать микробы, используемые в пищевых продуктах — дрожжи, грибы, бактерии — как «флору», более удобный для потребителя термин.

«Мы пытаемся изучить, как мы можем получить термин для этой отрасли, помимо« растительной », — сказал Пандья. «Кто-то, кто придерживается растительной диеты, может есть что-то, но не из растений. Это животный белок, но не животного происхождения «.

В пятницу компания планирует начать создание своего публичного профиля с продажи 1000 пинт мороженого, приготовленного из сыворотки, выращенной в лаборатории, через свой веб-сайт.«Большая часть функциональных возможностей мороженого или сливочного сыра связана с белками сыворотки и их взаимодействием с воздухом и водой», — сказал Ганди.

Тем не менее, Нейт Донней, директор по анализу молочных продуктов INTL FCStone из Миннесоты, не видит, что сыворотка неживотного происхождения в ближайшее время захватит огромную долю рынка. «Сидя здесь, в сердце страны, никого не волнует, откуда взялся белок. Они хотят дешево и много », — сказал он. Однако, «если вы сможете снизить стоимость и функциональность, крупные компании воспользуются этим.

Баррелла, юрист по пищевой промышленности, сказал, что производители лабораторной сыворотки должны играть в свою пользу.

«Я думаю, что это будет продано как преимущество продукта — меньшее воздействие на окружающую среду», — сказал Баррелла. «Производители этих продуктов должны будут продвигать преимущества этих продуктов: молочные белки, полученные не от животных».

Эти яичные и молочные белки сделаны без использования животных: Соль: NPR

Две шарики веганского мороженого Perfect Day, приготовленного из синтетических сывороточных протеинов.Белок из сыворотки, побочный продукт сыроделия, часто используется для придания замороженным десертам кремовой текстуры. Perfect Day производит свои сывороточные протеины с использованием микробов. Оливия Фальсиньо / NPR скрыть подпись

переключить заголовок Оливия Фальсиньо / NPR

Две шарики веганского мороженого Perfect Day, приготовленное из синтетических сывороточных протеинов.Белок из сыворотки, побочный продукт сыроделия, часто используется для придания замороженным десертам кремовой текстуры. Perfect Day производит свои сывороточные протеины с использованием микробов.

Оливия Фальсиньо / NPR

Сегодня я съел шарик шоколадного мороженого — ощущение сливочного и приятно жирного во рту. Вряд ли это могло бы показаться заслуживающим освещения в печати, если бы не высокотехнологичный ингредиент, благодаря которому мое замороженное лакомство пошло так гладко: молочные белки, произведенные в лаборатории, коровы не нужны.

В последнее время большое внимание уделяется заменителям мяса на растительной основе. Подумайте о Impossible Burger и Beyond Meat — компаниях, которые используют биохимию для имитации вкуса и текстуры мяса с использованием растительных ингредиентов. В этом направлении есть еще один рубеж — стартапы, использующие микробы для создания яичных, молочных и других животных белков без использования животных.

Их шаг: Устойчивое развитие. Животноводство использует много водных и земельных ресурсов и производит значительное количество парниковых газов.

«Если вы можете производить только те белки, которые вам нужны, не оставляя живое животное живым, это будет намного эффективнее, поэтому это лучше для окружающей среды», — говорит Брюс Фридрих из Института хорошей еды, который продвигает растения и клеточные альтернативы животному белку. И он говорит, что по мере развития технологий производство белков таким способом должно стать намного дешевле.

Среди первых участников в этой области — Perfect Day, производитель вышеупомянутого мороженого.Компания взяла генетический код для основных белков в сыворотке, побочном продукте сыроварения, а затем искусственно синтезировала его в молекулу ДНК, так что процесс «полностью не требует животных», — говорит соучредитель Perfect Day Райан Пандия. Затем они с помощью генной инженерии создали микробы, которые производят те же белки путем ферментации.

«Так же, как коровы поедают растения и производят молоко, оказывается, [микрофлора] может питаться растениями и производить молоко. И это все, что мы сделали», — говорит Пандья.

«Процесс действительно прост, — говорит он.Вы берете резервуар с микробами, кормите их, и они превращаются в молочный белок. «Затем вы отделили его фильтрацией и сушкой, и все готово».

Почему стоит сосредоточиться на сыворотке? В замороженных десертах сывороточный протеин обеспечивает бархатистую текстуру — Perfect Day выпустила мороженое ограниченным тиражом примерно в 1000 упаковок по 3 пинты в качестве своего рода доказательства концепции, чтобы познакомить потребителей с ее технологиями. (Бонус: он также не содержит лактозы.)

Но на самом деле цель компании — стать поставщиком ингредиентов для всех пищевых компаний, которые полагаются на сыворотку для повышения уровня протеина в целом ряде продуктов, от смузи до энергетических батончиков.Целевая аудитория выходит за рамки веганов — всем.

«Вместо того, чтобы пытаться конкурировать со всеми этими крупными производителями продуктов питания, которые в противном случае просто собирались бы покупать тонну сывороточного протеина у коров, выращиваемых на заводских фермах, мы действительно можем улучшить их цепочку поставок, и, поступая таким образом, мы можем иметь гораздо большее влияние, чем мы могли бы сделать сами », — говорит Пандья.

Другие компании, стремящиеся встряхнуть предложение продуктов питания, включают Motif Ingredients, запущенную ранее в этом году с инвестиционным финансированием в размере 90 миллионов долларов.Его цель — производить альтернативы молочным, яичным и мясным белкам с использованием микробной ферментации и поставлять их производителям продуктов питания.

Clara Foods использует аналогичный процесс синтетической биологии для создания белков яичного белка, включая хорошо растворимый белок, который будет использоваться в спортивных напитках и других напитках. Это может появиться на рынке продуктов питания в начале следующего года, говорит Ранджан Патнаик, вице-президент по технологической стратегии и производственному совершенству. Другой протеин в разработке может быть использован в качестве яичных белков — например, веганское безе и выпечка.

«Мы готовили всевозможные пирожные, безе и другие рецепты» в их лаборатории разработки в районе залива Сан-Франциско, — говорит Патнаик.

New Culture, еще один калифорнийский стартап, также нацелен на молочные продукты: он использует микробную ферментацию для производства казеина — молочных белков, которые придают сыру эластичность, чего, к сожалению, сегодня не хватает многим веганским сырам, — говорит соучредитель Иня Радман.

Если все это звучит слишком футуристично, примите во внимание следующее: большая часть производимого сегодня сыра уже основана на той же технологии в виде сычужного фермента, используемого для свертывания молока.Раньше сыроделы получали его из желудков забитых телят, но уже много лет большая часть сычужного фермента, используемого для производства сыра, производится путем микробной ферментации, отмечает Фридрих.

Учитывая, что эта технология уже существует, и что произведенные синтетические белки животных являются точными генетическими копиями реальных вещей, компании, производящие их, не ожидают серьезных препятствий с регулирующими органами Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

Некоторые критики, такие как Дана Перлс, старший участник кампании по питанию экологической группы «Друзья Земли», обеспокоены тем, что FDA не будет уделять достаточного внимания этой новой волне синтетических белков.Перлз опасается, что принятие этих белков сделает наши продукты питания еще более зависимыми от плодов биотехнологии. «Реальным решением проблемы климатического хаоса и благополучия животных являются действительно органические растительные источники белков и органические решения для меньшего количества и лучшего мяса», — говорит Перлз.

Многие молочные фермеры также не работают. Во-первых, говорит Алан Бьерга из Национальной федерации производителей молока, отраслевой группы, представляющей производителей молочной продукции, продукты, изготовленные из синтетических молочных белков, могут не иметь такого же питательного профиля — такого как содержание витаминов и минералов — как продукты, сделанные из молока из настоящего молока. коровы.

«Мы хотим, чтобы потребители были хорошо осведомлены о том, что они не одинаковы по питательности», — говорит он.

Однако другие представители пищевой промышленности с радостью восприняли новые стартапы. Archer Daniels Midland, глобальная компания по производству ингредиентов и продуктов питания, стала партнером Perfect Day. Fonterra, многонациональный молочный гигант, базирующийся в Новой Зеландии, является инвестором Motif Ingredients. Clara Foods объединилась с Ingredion, которая, в частности, поставляет ингредиенты для пищевой промышленности и производства напитков.

No related posts.