S KoA. a, R-COOH + ATP + CoA R C

їжею

І. Сирна академія. Науково-туристичний туризм. Gyöngyös, 23 серпня 2017 р. Чому молоко та молочні продукти та сири є функціональною їжею? Проф. Д-р Яноша Чапо Дебреценського університету, факультет сільського господарства, харчових наук та управління навколишнім середовищем, Інститут харчових технологій, 4032 Дебрецен, Böszörményi u. 138. Електронна адреса: [email protected] 2 Sapientia Угорський університет Трансільванії Клуж-Напока, факультет Меркуря-Чук, Департамент харчових наук

Що таке функціональне харчування? Харчування: Містять достатню кількість компонентів, які позитивно впливають на одну або декілька життєво важливих функцій, сприяють стану психічного самопочуття, їх регулярне вживання може зменшити ризик харчових захворювань. Вони мають оздоровчий ефект, крім енергетичної та харчової цінності традиційних продуктів харчування. 2

Іншими словами: функціональна їжа - це їжа, яка містить більше середньої кількості одного або декількох компонентів, які позитивно впливають на організм людини (здоров’я) або в яких один із компонентів менше звичайного: знижений вміст жиру, вуглеводи, білкова їжа, або більше, ніж зазвичай, збагачена якоюсь речовиною. 3

Нутріцевтичні препарати (нутра: пов’язані з харчуванням, фармацевтичні: пов’язані з наркотиками) - це продукти харчування, які перебувають на межі між наркотиками та продуктами харчування. Точна їх назва: дієтичні добавки, які не кваліфікуються як ліки, лікарські препарати. Це не звичайні продукти, корисні речовини, або містять їх у більшій кількості. 4

Пребіотик - це речовина, яка, потрапляючи в шлунково-кишковий тракт, сприяє росту корисних мікроорганізмів, пригнічує шкідливі мікроорганізми та сприяє формуванню найбільш сприятливої ​​мікрофлори. Пробіотик - це культура живого мікроорганізму, яка або міститься в їжі, або збагачується їжею, яка при поширенні в травній системі людини пригнічує життєдіяльність шкідливих мікроорганізмів. 5

Біологічна дія молочних білків та їх використання Білки в молозиві та молоці: збалансовані джерела цінних амінокислот, мають функціональну та біологічну дію, відіграють важливу роль у розвитку органолептичних та структурних властивостей молока та молочних продуктів. Казеїн, сироваткові білки і біоактивні пептиди мають різну біологічну активність: посилюючий імунітет, гіпотензивний, антимікробний, антиоксидантний та знеболюючий ефект. 6

Цілісний комплекс сироваткового білка та деякі окремі білки можуть бути пов’язані з наступними корисними фізіологічними ефектами та процесами життя: Здоров’я серцево-судинної системи. Задоволення та контроль ваги. Бодібілдінг, регенерація, профілактика атрофії м’язів. Антиканцерогенна дія. Стан рани та загоєння. Мікробіологія інфекцій, зменшення мукозиту. Гіпоалергенне годування немовлят. Здорове старіння. 7

Промислове та комерційне використання сироваткових білків Імуноглобуліни Приблизно приблизно Імуноглобуліни становлять 70-80% та 1-2% у молоці. Роль імуноглобулінів у молозиві у захисті від мікробіологічних інфекцій добре задокументована у телят новонароджених. Препарати колострального імуноглобуліну для тваринництва вже є у продажу, і ринок як харчова добавка для споживання людиною зростає. 8

Імуноглобуліни прикріплюються до різних частин клітинної та лімфатичної імунної системи. Вони здатні запобігати мікробній колонізації, пригнічувати мікробний обмін, ущільнювати бактерії в грудочки, збільшувати фагоцитоз бактерій, знищувати їх, а також здатні нейтралізувати багато мікробних та вірусних токсинів. Концентрація специфічних антипатогенних антитіл вища в молозиві корів, які отримують вакцини, виготовлені з патогенних мікроорганізмів або їх антитіл. 9

Досягнення біосепарації дозволило фракціонувати, відокремлювати, збагачувати антитіла і, отже, виробляти продукти, звані імунним молоком. 1950-ті: Перший пероральний прийом молозива корови пропонується для сприяння пасивному імунному захисту людини. 1980-ті: численні дослідження демонструють, що препарати молозива ефективно запобігають зараженню різними патогенами. (Escherichia coli, Candida Albicans, Clostridium Difficile, Shigella Flexneri, Streptococcus Mutans, Cryptosporidium Parvum, Helicobacter pylori.) 10

-Лактальбумін - лактальбумін - один з домінуючих сироваткових білків у грудному молоці, 20% білків у сироватці коров’ячого молока. Β-лактальбумін синтезується в тканині вимені і бере участь як кофермент у біосинтезі лактози. Ціла ціла молекула, пептиди, отримані з частково гідролізованого білка, та амінокислоти повністю розкладеного білка також мають сприятливий ефект. Це хороше джерело незамінних амінокислот, особливо триптофану та цистеїну, які також є попередниками серотоніну та глутатіону. Пероральне введення може підвищити толерантність до стресу. 11

Гідролізати лактального альбуміну коров’ячого молока, їх похідні та їх специфічні пептиди можуть бути пов'язані з біологічною активністю, такою як антигіпертензивна, протимікробна, протипухлинна, стимулююча імунітет, знеболююча і деякі як пребіотики. 12

-Лактоглобулін Сироватковий білок в коров’ячому молоці; він становить близько 50% загального білка в сироватці. Не міститься в грудному молоці! Багатофункціональна добавка для багатьох харчових продуктів та біотехнологій. Це відмінне джерело пептидів із широким спектром біологічної активності, які є такими ж корисними, як β-лактальбумін та його похідні: для профілактики гіпертонії, протимікробних, протипухлинних засобів, підсилювачів імунітету, знеболюючих та холестеринових препаратів. 13

Лактоферрин Глікопротеїн, що зв’язує залізо, також міститься в молоці, молозиві та інших виділених рідинах ссавців (клітинах вимені). Матеріал, що захищає господаря. При розщепленні з пепсином утворюються лактоферрицин B (f18-36) і лактоферрампін (f268-284). Вони відіграють важливу роль у внутрішньому захисному механізмі організму від мікробних інфекцій та проти речовин, що викликають дегенеративні процеси (наприклад, вільні кисневі радикали). Протимікробний, багатофункціональний засіб. 14

Попит на НЧ спостерігався вражаючим, і ряд продуктів, збагачених НЧ, є у продажу. Багато людей виробляють лактоферин у промислових масштабах і все частіше використовують його як добавку, і шляхом його дозування інтенсивно виробляється збільшується кількість функціональної їжі та ліків. Доступні йогурти та суміші для немовлят, доповнені ЛФ, а лактоферрин також використовується в харчових добавках (препарат лактоферрину, молозиво (у формі порошку), пробіотичні препарати). Завдяки синергетичному ефекту з лактоферрином (наприклад, лізоцимом, лактопероксидазою), він міститься в зубних пастах, ополіскувачах для рота, зволожуючих гелях та жувальних гумках. 15

Лактопероксидаза Глікопротеїн також міститься в грудях, коров’ячому молоці, молозиві та інших вибраних речовинах. Найбільша кількість ферменту міститься в молоці, а також може виділятися у значній кількості із сироватки. Фермент лактопероксидаза каталізує перекисне окислення тіоціанату та деяких галогенідів у присутності перекису водню, одночасно утворюючи тіоціанідні продукти (SCN-) та гіпотіоціаніди (OSCN-), які вбивають або інгібують багато видів мікробів. 16

Глюкомакропептид Глікомакропептид (GMP) - це С-кінцевий глікопептид, отриманий в результаті ферментативної деградації казеїну (105 Phe-106 Met). Його безвуглеводною формою є мазеропептид казеїну (CMP). GMP інактивує мікотоксини кишкової палички та холерного вібріона in vitro, інгібує зв'язування канцерогенних бактерій Str. Mutans і Str. Sobrimus та вірусу грипу, зміцнює імунну систему та підтримує біфідобактерії. Він регулює кровотік завдяки своїм антигіпертензивним та антитромботичним ефектам. 17

Виробництво та функціонування біоактивних пептидів Біоактивні пептиди - це особливі фрагменти білка, які позитивно впливають на функції та стан організму та, зрештою, здоров’я. Основним джерелом біоактивних пептидів є молочний білок. Біоактивні пептиди: Надають гіпотензивну, антитромботичну, антимікробну, антиоксидантну, імунозміцнюючу та знеболюючу дію. 18

Травні ферменти виробляють біоактивні пептиди під час гідролізу. Найбільш помітно, як було показано, що пепсин, трипсин та хімотрипсин виробляють: ряд антигіпертензивних пептидів, кальційзв’язуючих фосфопептидів, бактерицидів, імунорегуляторних та больових пептидів при гідролізі як фракцій казеїну, так і сироваткового білка. Пептиди сироваткового білка, напр. Ala-Leu-Pro-Met-His-Ile-Arg, або лактокінін, отриманий в результаті деградації трипсину лактоглобуліну, також виявляє сильний антигіпертензивний ефект. 19

Культури молочнокислих бактерій також мають ефект розщеплення білка: Штам Lactobacillus helveticus здатний продукувати антигіпертензивні пептиди, найвідоміші з яких - інгібітори АПФ, трипептиди Val-Pro-Pro та Ile-Pro-Pro. Бактерії з йогуртової культури, закваски з сиру та звичайні пробіотики також виробляють біоактивні пептиди під час бродіння. АПФ (ангіотензинперетворюючий фермент) = підвищує артеріальний тиск. 20

Біоактивні пептиди в молочних продуктах Зовнішній вигляд, кількість та активність природних біоактивних пептидів у ферментованих молочних продуктах залежить від ряду факторів: типу закваски, часу бродіння, типу продукту та умов зберігання. 21

Біоактивні ліпіди Жир коров’ячого молока складається з 400 жирних кислот з різним хімічним складом. Більшість жирних кислот утворюють складний ефір з гліцерином і в основному присутні в молоці у формі тригліцеридів. Термін кон'югована лінолева кислота (KLS, CLA) відноситься до колекції різних структурно-геометричних ізомерів лінолевої кислоти цис-9, цис-12, що містить кон'югований подвійний зв'язок. Основний ізомер KLS у молоці, ізомер цис-9, t-11, також називають руміновою кислотою. KLS частково утворюється шляхом біоконверсії поліненасичених жирних кислот у рубці в результаті дії анаеробних бактерій (наприклад, Butyrovibrio fibrisolvens), але головним чином у вимені молочних тварин 9-дегідрогеназою вакценової кислоти (транс 18: 1 ). 22

Молочний жир є найбагатшим природним джерелом KLS. За різними даними, його кількість у молочному жирі коливається від 2,0 до 53,7 мг/г (це залежить від системи годівлі, збереження корму, місця розташування та породи корови). Молочний жир у випасаних тварин має більше KLS, ніж у тварин, що утримуються на постійному утриманні, а також на це впливає якість пасовищ, оскільки корови, що утримуються на гірських пасовищах, вимірюють більшу кількість порівняно зі стадами, що випасаються на рівнинах. Збагачення корму рослинним або риб'ячим жиром ефективно збільшило вміст KLS. Концентрати, багаті лінолевою кислотою (соя, соняшник, ріпак), мають кращий ефект, ніж інші рослинні олії, багаті поліненасиченими жирними кислотами (лляне насіння, фундук). 23

Пропіонібактерії, лактобактерії, біфідобактерії здатні перетворювати лінолеву кислоту в KLS в культурі клітин, молочній культурі. Багатогранний вплив дієтичного KLS на здоров’я: антиканцерогенний, антиатеросклеротичний, антидіабетичний, проти ожиріння, стимулюючий імунний ефект. Ці переваги в основному обумовлені двома ізомерами, цис-9, транс-11 і транс-10, цис-12, але точні ефекти залежать від ізомерів. Близько 75-90% вмісту KLS у молоці становить ізомер цис-9, транс-11. 24

Полярні ліпіди Полярні ліпіди (фосфатидилетаноламін, фосфатидилхолін, фосфатидилсерин, фосфатидилінозитол, сфінгомієлін, кераміди та гангліозиди) відіграють роль у сигнальній здатності мембрани, а отже, і в здатності мембрани передавати та ділитись.) Вони відіграють роль у передачі нервового імпульсу та у затримці розвитку вікових захворювань (згустки крові, імунні та запальні захворювання). 25

Сфінголіпіди та їх похідні є високо біоактивними сполуками з антиканцерогенною, знижуючою холестерин та антибактеріальною дією. Масляна кислота та її похідні (бутирати) пригнічують розвиток раку молочної залози та товстої кишки. Продукти харчування та дієтичні добавки, багаті сфінгомієліном, можуть бути корисними для профілактики раку молочної залози та товстої кишки та кишкових захворювань. 26

Фактори росту Фактори, що стимулюють або пригнічують ріст, були виявлені спочатку в молозиві та грудному молоці людини, а згодом - у молозиві корів, молоці та сироватці. Кількість фактора росту в молозиві найвища після отелення, а потім значно зменшується. 27

Екзополісахариди та олігосахариди, що виробляються молочнокислими бактеріями Багато бактерій виробляють полісахариди, які не входять в організм, а виділяються з клітини. Ці речовини або потрапляють у простір між клітинами, утворюючи слиз, або прикріплюються до клітинної стінки зовні, закриваючи її як оболонку. Ці полісахариди називаються екзополісахаридами (далі ЕПС), оскільки полісахариди розташовані поза клітинної стінки. Багато молочнокислих бактерій також здатні продукувати EPS. Використання цих культур слизу у виробництві йогуртів може покращити структуру продукту. EPS може покращити реологічні властивості, збільшити в'язкість, руйнування гелю та запобігти синерезису 28.

Грудне молоко містить значну кількість (5-10 г/л) складних олігосахаридів, які є корисними: стимулюють ріст кишкової флори, зміцнюють імунну систему та захищають від мікробних інфекцій. Значно менша кількість подібних олігосахаридів міститься також у коров’ячому молоці та молозиві. Їх можна використовувати як пребіотики у функціональних продуктах харчування та дитячих сумішах. 29

Виходячи з їх хімічної структури, EPS, що продукується молочнокислими бактеріями, можна розділити на три групи: -глюкани, які складаються в основному з одиниць глюкози, пов'язаних зв'язками -1,6 та -1,3, таких як декстрани та мутанти, фруктани, які здебільшого пов'язані Молекули фруктози, такі як леван, є гетерополісахаридами, що складаються з декількох моносахаридів. Структури, що містять 2-10 молекул глюкози та/або фруктози та галактози, є галактоолігосахаридами (GalOS). Вони позитивно впливають на роботу кишечника: вони сприяють росту корисних біфідобактерій, знижують рН та кількість продуктів, що утворюються під час гниття 30.

Резюме біоактивних компонентів молока Природно, що молоко містить велику кількість біоактивних компонентів. Наявні напівпромислові та рослинні технології для розділення та чистого відновлення молозива, основних білків молока та деяких природних білків, пептидів, факторів росту та ліпідних фракцій сироватки, в результаті чого такі продукти отримують тепер комерційно доступний. Ці продукти є чудовими джерелами природних, біоактивних інгредієнтів. Продукція орієнтована на немовлят, людей похилого віку, людей із слабкою імунною системою, людей з дієтичними захворюваннями, а також на тих, хто хоче досягти швидкого фізичного розвитку.

Наші власні дослідження щодо функціональних молочних продуктів Дослідження біоактивних компонентів бичачого молозива та молока, розробка технології виробництва здорових, функціональних продуктів з молозива. Кількісне та якісне дослідження екзополісахаридів та олігосахаридів, що продукуються молочнокислими бактеріями, розробка пробіотичних продуктів. Збільшення вмісту селену в молоці шляхом додавання селену в корм худобі. Виробництво молочних продуктів із підвищеним вмістом селену (кефір, йогурт, сир, сир). 32

Дослідження вмісту кон'югованої лінолевої кислоти (KLS) у молоці, розробка методів підвищення вмісту KLS у кисломолочних продуктах, виробництво молочних продуктів з високим вмістом KLS. Розробка методу виробництва KLS хімічними методами. Дослідження вмісту вільних D-амінокислот у молоці та молочних продуктах. Розробка методу пастеризації молока методом мікрохвильової обробки. (Початкові спроби використовувати ультрафіолетове випромінювання). 33