Sveikas ir pagal fiziologinius poreikius šeriamas gyvūnas gamina optimalios sudėties ir kokybės pieną. Apie įvairių pieno sudėtinių dalių poveikį organizmui žinoma nemažai. Tačiau pieno baltymai - ne tik vertinga maistinė medžiaga. Jie pasižymi unikaliomis biologinėmis ir baktericidinėmis savybėmis.

Baltymai yra maisto komponentai, reikalingi organizmo ląstelėms atsinaujinti ir energijai gauti. Karvės pienas yra puikus aukštos biologinės vertės baltymų šaltinis. Be to, pieno baltymai ir jų skilimo produktai (peptidai) atlieka daugybę unikalių biologinių funkcijų. Biologiškai aktyvūs peptidai yra apibūdinami kaip specifiniai baltymų fragmentai (sudaryti iš aminorūgščių liekanų), turintys teigiamą poveikį organizmo fiziologinei veiklai. Natūralios pieno baltymų sekos gali turėti fragmentus, kuriems būdingos įvairios savybės, pavyzdžiui, antihipertenzinės, antitrombinės, opioidų antagonistinės, imunomoduliacinės, antibakterinės, priešgrybelinės, antivirusinės, antioksidacinės, geležies jonų transportavimo ir kitos. Didelė mokslo ir technologijų pažanga suteikia galimybių išgauti natūralius ir naudingus pieno komponentus bei panaudoti  juos žmonių, gyvūnų sveikatai gerinti.

Fermentinė trijų taškų sistema (Three point system) efektyviai veikia bakterijas, virusus bei grybelinius mikroorganizmus, dažnai taikoma burnos higienos produktų gamyboje, bei veterinarinėje ir žmonių farmacijoje. Kiekvienas fermentas piene randamas natūraliai, todėl yra patikimas ir saugus. Jau nuo senų laikų buvo žinoma, kad pienas geba naikinti mikroorganizmus, tačiau tik visai neseniai JAV Ilinojaus valstijos mokslininkai atrado, atgamino ir užpatentavo  šiame procese dalyvaujančius baltymus  bei fermentus. Didžiausiu efektyvumu pasižymi laktoperoksidazė, laktoferinas ir lizocimas.

Naudojami kaip maisto priedai

Lizocimas (LZ) - tai fermentinis pieno baltymas, į kurio sudėtį įeina 129 amino rūgštys. Jis pasižymi unikaliomis biologinėmis ir baktericidinėmis savybėmis, reguliuoja organizmo imuninius ir regeneracijos procesus bei veikia priešuždegiminius procesus, taip pat pasižymi priešvėžiniu poveikiu, atlieka tešmens apsauginę funkciją. Fermentas lizocimas hidrolizuoja tam tikras bakterijų apvalkalėlių jungtis, jas pažeidžia, ir bakterijos žūva. Mokslininkai nustatė, kad lizocimas neigiamai veikia  E. coli, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis ir kitų bakterijų augimą. Tyrimais įrodyta, kad lizocimas trukdo vystytis Clostridium botulinum. Piene ir jo produktuose lizocimas slopina Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens (B, C ir D tipų) ir Clostridium tyrobutyricum. Ypač svarbu, kad lizocimas neigiamai veikia šių bakterijų sporų vystymąsi. Jis gali būti naudojamas kaip konservantas fermentinių sūrių gamyboje. Nuo šio fermento kiekio ir aktyvumo priklauso antibakterinės pieno savybės. Lizocimo aktyvumo nustatymas leidžia įvertinti pieno kokybę, tai - papildomas sanitarijos ir higienos kriterijus. Kartu su peroksidaze jis sudaro natyvią pieno antibakterinę - fermentų sistemą. Lizocimas pasižymi priešvirusiniu poveikiu, padeda formuotis fiziologinei žarnyno mikroflorai, teigiamai veikia pieno baltymo įsisavinimo procesus.

Daugiau lizocimo randama pirmaveršių karvių piene. Per laktaciją jo kiekis svyruoja: pirmą ir  paskutiniuosius du mėnesius jo būna mažiau, o 5-6 laktacijos mėnesį - daugiausiai. Tačiau krekenose lizocimo yra 14 kartų daugiau negu piene (apie 0,14-0,7 mg/l). Lizocimo aktyvumas sumažėja mastitu sergančių karvių piene, jo nėra nešviežiame ir seniai melžtame piene. Lizocimą inaktyvuoja aukštesnė nei + 60 ⁰C temperatūra. Šis hidrolitinis fermentas savo struktūra panašus į α - laktoalbuminą.

 Kazachijos mitybos tiriamojo instituto duomenimis, lizocimu praturtintas produktas, pasižymi ne tik antimikrobiniu ir priešvirusiniu veikimu, bet ir didina organizmo imunitetą. Šiuo metu Lietuvoje lizocimas kaip konservantas (E1105) naudojamas kūdikių maisto ir farmacinių preparatų (pastilių nuo gerklės skausmo, akių lašų, odos priežiūrai skirtų kremų, dantų higienos produktų ir kt.) gamyboje, dedamas į vyno produktus. Gydant karvių mastitus antibiotikais su lizocimo, laktoferino, laktoperoksidazės, imunoglobulinų priedais, sustiprėja gydymo efektas ir pagreitėja gijimo procesas.

Galvijų laktoferinas (bLF) yra baltymas, natūraliai randamas karvės piene. Tai yra geležį surišantis glikoproteinas (apie 77 kDa), kurį sudaro viena polipeptidinė grandinė iš 689 aminorūgščių. Laktoferinas  vaidina svarbų vaidmenį, apsaugant organizmą nuo patogeninių mikroorganizmų. Jis turi antimikrobinių savybių, fungicidiškai veikia Candida genties grybus. Moksliniais tyrimais įrodytas laktoferino ir imunoglobulino komplekso antimikrobinis poveikis prieš gramneigiamas ir gramteigiamas bakterijas. Kaip ir sekrecinis imunoglobulinas A, laktoferinas atsparus virškinimo fermentams. Atlikus tyrimus in vitro, nustatytas laktoferino ir lizocimo inhibitorinis poveikis Bacillus stearothermophilus var. Calidolactis, Listeria monocytogenes. Laktoferinas taip pat neleidžia virusams patekti į ląsteles, stabdo virusų dauginimąsi, gali prisijungti prie pačių virusų ir juos sunaikinti. Mokslinėmis eksperimentų išvadomis ir klinikinių duomenų analizių duomenimis nustatyta, kad laktoferinas veikia  E. coli, S. typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholerae, Haemophilus influenzae, S. aureus, Klebsiella pnemoniae, Candida albicans, Candida crusei, Tinea pedis, Toxoplasma gondii, Plasmodium falciparum, Herpes simplex, hepatitis C virusus, žmogaus papilomos virusus ir daugelį kitų patogeninių mikroorganizmų. Jis neveikia organizmui naudingų Bifidobacterium ir Lactobacillus rūšių bakterijų. Laktoferinas pasižymi priešuždegiminėmis savybėmis, stimuliuoja imuninę sistemą.

 Laktoferino kiekis didėja, esant tešmens involiucijai ir vėl sumažėja prieš veršiavimąsi. Šviežiame - žaliame  karvės piene bLF yra apie 0,2 g/l. Ankstyvosiose krekenose laktoferino koncentracija  padidėja iki 0,5 g/l. Mastitu sergančių karvių piene laktoferino koncentracija padidėja. Laktoferino efektyvumas smarkiai sumažėja po pieno pasterizacijos.

Jungtinių tautų maisto produktų ir žemės ūkio organizacija (FAO) 1992-1997 m. atliko statistinę analizę, kiek pieno per dieną suvartoja įvairaus amžiaus žmonės.  Nustatyta, kad 1-12 m. vaikai ir 13-19 metų paaugliai per dieną vidutiniškai suvartoja po 396 ir 377 gramus pieno. Tai reiškia, kad laktoferino suvartojama atitinkamai po 40 mg  ir 38 mg per dieną. Suaugę (vyresni nei 20 metų amžiaus) žmonės pieno vartoja mažiau, vidutiniškai 240 g per dieną, todėl laktoferino gauna 24 mg per dieną. Pagal FAO statistinius apskaičiavimus laktoferino paros norma vaikams turėtų būti 73 mg, paaugliams 75 mg, suaugusiems 50 mg.

Šiuolaikinių technologijų pagalba laktoferinas išskiriamas iš nugriebto pieno ir plačiai naudojamas kaip priedas maisto produktų, kūdikių mišinių, medicininės paskirties papildų, palaikančių imuninių ląstelių gamybą ir padedančių išlaikyti optimalų naudingųjų bakterijų lygį žarnyne, gamyboje. 2003 m. JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) patvirtino purškalų su laktoferinu naudojimą mėsos pramonėje kovai su E.coli bakterijomis ir kitais mikroorganizmais.

Daugeliui kompanijų pageidaujant, 2012 m. lapkričio 22 d. Europos Komisija priėmė įgyvendinimo sprendimą, kuriuo pagal Europos Parlamento ir Tarybos reglamentą (EB) Nr. 258/97 leidžiama pateikti rinkai galvijų laktoferiną kaip naują maisto sudedamąją dalį (komponentą).  

Natūralus konservantas

Laktoperoksidazė yra pagrindinis kraujo grupės glikoproteinas, randamas krekenose ir kitose žmogaus ir gyvūno išskyrose (seilėse, ašarose), tačiau daugiausiai - piene. Fermentas katalizuoja reakcijas, kuriose vandenilio peroksidas yra redukuojamas, o tinkamas elektrono donoras - oksiduojamas. Karvių piene yra didelė laktoperoksidazės koncentracija (30 µg/ml). Ji sudaro apie 1 proc. visų pieno serumo baltymų. Šį fermentą sintetina pieno liauka, jis yra natūrali pieno sudedamoji dalis. Laktoperoksidazės galvijų piene yra maždaug 20 kartų daugiau negu žmonių piene. Laktoperoksidazinės sistemos (LPS)  efektyvumas smarkiai sumažėja po pasterizacijos. Peroksidazė suyra + 80 ⁰C temperatūroje arba +72 ⁰C per 30 minučių. Pati laktoperoksidazė antimikrobinių savybių neturi, tačiau kartu su vandenilio peroksidu ir tiocionatu sudaro stiprią apsauginę sistemą, kuri pagrįsta bakterijoms gyvybiškai svarbių fermentų gamybos slopinimu. Šiandien ši sistema priskiriama prie svarbiausios natūralios apsauginės sistemos komponentų.

Tyrimais nustatyta, kad LPS žmogaus kvėpavimo takų epitelyje atlieka apsauginę funkciją. Tyrimai in vitro parodė, kad  LPS išaktyvuoja ŽIV - 1 tipo ir polio virusų veikimą. Žinoma, kad LPS pasižymi plačiu baktericidiniu aktyvumu prieš daugelį produktų gedimą sukeliančių gramneigiamų ir gramteigiamų bakterijų, mikroskopinių grybų ir kitų patogenų. LPS maisto pramonėje gali būti naudojamos kaip natūralus konservantas, kad prailgintų žalių produktų galiojimo laiką.

Galvijų laktoferino (bLF) panaudojimas

K. Musayeva

Mano ūkis, 2013/08