Презентація на тему:
молоко

БІОХІМІЯ КОМПОНЕНТІВ МОЛОКА

КЛІТИНИ МОЛОКА В молозиві – 3-8 млн клітин/мл В зрілому молоці – менше 100 000 клітин/мл Це макрофаги, нейтрофіли, Т- і В-лімфоцити, які важливі у забезпеченні локального імунітета молока, а також епітеліальні клітини Макрофаги – здатні до фагоцитозу, протектують кишечник від некротичного ентероколіту, спричиненого збудниками E. coli , C. albicons, Staphylococcus тощо, продукуючи фактори резистентності хазяїна – sIgA, лактоферин, лізоцим, компоненти комплементу С3 і С4 Т-клітини – понад 50% лімфоцитів молозива і 20% - зрілого молока. Деякі з них (клітини-супресори) сприяють протекції імунної системи немовлят проти антигенів оточення В-клітини – продукують IgA

Біохімія і фізіологічні функції білків молока людини. Казеїн. У молоці міститься у вигляді міцел, після видалення яких лишається сироватка Казеїн – це не окрема частинка, а група білкових субодиниць, асоційованих і зв язаних разом із органічними і неорганічними іонами в міцели. Композиція білкових с/о (а також ї пропорція різних білків молока) варіює в залежності від виду: - головна с/о молока людини – β-казеїн, мінорний – κ-казеїн - - - - корови – α-казеїн, який у людини відсутній Окрім білкових с/о, міцели казеїну містять фосфат, кальцій, залізо, цинк, мідь Міцели казеїну молока людини за діаметром є меншими, ніж у коров ячому молоці, що м.б. пов язане з підвищеною проникністю для великих міцел у протоках молочної залози корови β-казеїн людини має 212 залишків амінокислот, з них 5 амінокислот (треонін і серин у різних положеннях) є фосфорильованими. Нефосфорильовані, моно-, ди-, три- та тетрафосфорильовані субодиниці β-казеїну є мінорними. γ-казеїн – це несправжня с/о казеїну, що є протеолітичним фрагментом β-казеїну, що утворюється при дії на β-казеїн реніну. Оскільки у молоці людини протеолітична активність низька, γ-казеїн може бути відсутнім у молоці людини, але продукуватися протягом зберігання чи перетравлення Капа-казеїн (к-казеїн) – легко деградує під впливом протеолітичних ферментів; його роль – стабілізація β-казеїну, з яким він утворює комплекси, в присутності Са++. М.м. 38 тис Да; з них 18 тис. Да припадає на вуглеводну частину (фукоза, галактоза, N-ацетилгалактозамін, N-ацетилглюкозамін, сіалові к-ти) – саме різницею у цій цифрі зумовлюються видові відміни к-казеїну При дії на к-казеїн хімозину чи пепсину утворюється глікомакропептид, який, подібно до нативного к-казеїну, стимулює ріст Bifidobacterium infantis (т. зв. біфідус-фактори), і є більш ефективним за нього

Білки сироватки. Лактоферин Лактоферин (ЛФ) – забарвлений у червоний колір залізозв язуючий білок, деякі властивості якого подібні до трансферину (інколи його назвають “лактотрансферин”), присутній у багатьох рідинах тіла (сльоза, сало, панкреатичний сік), але його вміст є набагато більшим М.м. 77 тис Да, кожна молекула ЛФ може зв язати 2 іони заліза у 2-х різних сайтах Встановлена бактеріостатична функція ЛФ людини проти E. coli, Candida albicans, Str. mutans, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeroginosa (в умовах in vitro; in vivo даних мало) ЛФ також полегшує абсорбцію заліза із молока: в кишенику мавп виявлено рецептор до лактоферину, і рецептор-опосередковане поглинання комплексу (ЛФ +залізо) зумовлює високу біодоступність заліза молока

Білки сироватки. Альфа-лактальбумін М.м. 14 100 Да; Не містить вуглеводної компоненти Має дуже високу харчову цінність, до того ж його амінокислотна послідовність дуже добре адаптована до потреб новонароджених Окрім харчової цінності, цей білок є частиною ферменту лактозосинтази, який відповідає за синтез лактози у м. залозі, приєднуючи глюкозу до УДФ-галактози. Другий компонент лактозосинтази – галактозилтрансфераза. Лактальбумін виконує функцію модифікатора каталітичного сайту синтази і індукує зв язування глюкози з галактозилтрансферазною частиною ферментативного комплексу. Галактозилтрансфераза потребує наявності іонів металів: один її сайт зв язує Mg, Zn, Co, але не Ca, і має каталітичну функцію, а другий – залучений у зв язування субстрату і також зв язує іони Са і Mg. Альфа-лактальбумін також має ділянки зв язування іонів металів, зокрема, Са

Білки сироватки. Імуноглобуліни В молозиві їх більше, ніж у зрілому молоці Головний компонент цього класу білків – sIgA, а мінорні – IgA, IgG, IgM sIgA синтезується у молочній залозі шляхом ковалентного зв язування 2-х молекул IgA сироваткового типу з двом іншими компонентами – сполучним ланцюгом (j-chain) та секреторним компонентом (sc) М.м. мономерного IgA – 160 тис. Да, sс – 80 тис. Да, j-chain – 18 тис Да, сумарна М.м. sIgA – 420 тис. Да Функція сполучного ланцюга – діяти як ліганд для рецептора на клітинній мембрані епітеліальних клітин м. залози Функція секреторного компоненту – зв язування IgA з епітеліалною клітиною (секреторний компонент є частиною рецептору для IgA) і полегшення транспорту IgA або димеру IgA із сполучним ланцюгом через епітеліальні клітини у альвеоли sIgA є резистентним до протеолізу, тому ця молекула є життєздатною у ШКТ і зумовлює виконання цим білком своїх функцій у кишечнику немовлят, що перебувають на грудному вигодовуванні. Молекули sIgA діють проти бактеріальних і вірусних антигенів (Rubella, Vibrio cholerae, E. coli, Shigella, Salmonella, ретровіруси, ін), разом із лактоферином, лізоцимом та деякими іншими факторами зумовлюючи низьку частоту інфекцій у немовлят на грудному вигодовуванні у порівнянні із тими, що харчуються коров ячим молоком чи сумішами

Білки сироватки. Лізоцим і сироватковий альбумін Молоко людини має більший вміст лізоциму, ніж молоко ін. видів – напр., у 3 000р більше, ніж у молоці корови М.м. – 15 тис. Да, ця форма цього білка ідентична іншим формам лізоциму Функція лізоциму - розщеплення хімічного зв язку між N-ацетилглюкозаміном і N-ацетилмурамовою к-тою, які є складовими клітинної стінки грампозитивних бактерій. Тому лізоцим молока людини несе бактеріостатичну функцію в ШКТ немовлят Дуже мала кількість сироваткового альбуміну транспортується із крові у молоко або шляхом ендо- і екзоцитозу (з крові – у епітеліальні клітини, з них – безпосередньо у молоко), або парацеллюлярним транспортом. Його основна функція – постачання амінокислот; крім того, із сироватковим альбуміном у молоці асоційовані тироксин, іони цинку і міді

Білки сироватки. Ліпази Присутні різні типи ліпаз. Ліпаза, що стимулюється жовчними солями (ЛСЖС) – найважливіша, відповідає за абсорбцію жиру в немовлят. М.м. 90 тис. Да, вміст у молоці – біля 0,1 мг/мл. Її активність не щезає у ШКТ немовлят, в той же час теплова інактивація ферменту викликає зниження абсорбції жиру – отже, теплова обробка молока людини для збереження результується у зниженні його ліполітичної активності ЛСЖС має широку субстратну специфічність: гідролізує три-, ди- та моноацилгліцероли, діацилфосфатгліцероли, ефіри холестеролу. При цьому (за виключенням ефірів холестеролу) основним продуктом, що формується, є гліцерол. На відміну від панкреатичної ліпази і ліпопротеїнліпази ЛСЖС гідролізує всі 3 ефірних зв язки триацилгліцеролів і не має по відношенню до них стереоспецифічності ЛСЖС активується навіть за низьких концентрацій жовчних солей у немовлят, що є значним супутнім фактором для високого ступеня абсорбції жиру в немовлят, які перебувають на грудному вигодовуванні. Це особливо важливо для недоношених немовлят із недорозвинутими функціями травлення Інші ліпази молока мають менше значення й мншу активність – напр., активність ліпопротеїнліпази в 200 – 300 разів нижча за ЛСЖС

Білки сироватки. Альфа-амілаза Активність альфа-амілази вища в молоці людини, ніж у коров ячому. Цей фермент у молоці знаходиться у кількох ізоферментних формах і є слинного типу, а не панкретичного Вважають, що альфа-амілаза синтезується локально у м. залозі, вміст її вище у молозиві і надалі швидко знижується – навіть швидше, ніж загальний вміст білка Альфа-амілаза має широкий рН-оптимум, виявляється у активній формі в панкреатичному соку немовлят на грудному вигодовуванні, що доводить витримування цим білком-ферментом переходу через шлунок, що компенсує низьку активність амілази слини й панкреатичного соку ранній період після народження Особливо високий вміст альфа-амілази – в молоці передчасно народивших матерів (т. зв. “передчасне молоко”) Також альфа-амілаза виконує певну антибактеріальну функцію

Білки сироватки: галактозилтрансфераза, сульфгідрилоксидаза, лактопероксидаза та ін. ферменти Галактозилтрансфераза - це частина ферменту лактозосинтази, яка згадувалася при поясненні функцій альфа-лактальбуміну Галактозилтрансфераза є Mn-залежним глікопротеїном, М.м. 55 тис. Да В молоці людини існує у 13-ти різних ізоформах Сульфгідрилокидаза – каталізує утворення дисульфідних зв язків. Субстрати in vitro – білок-зв язані –SH групи; in vivo – даних небагато, але, зокрема, показано роль цього ферменту в каталізі синтезу sIgA в м. залозі, в захисті структури і функції SH—вмісних ферментів і структурних білків. Цей фермент стійкий до низького рН і протеолізу Лактопероксидаза – вміст цієї сполуки в молоці людини нижчий, ніж в молоці корови, і складає менше 0,1 мкг/мл Інші ферменти – гама-глутамілтрансфераза, КФ, ЛФ, ЛДГ, малатдегідрогеназа, РНКаза, N-ацетил-бета-гексозаміназа, ксантиноксидаза

Білки сироватки. Інгібітори протеаз Молозиво людини має інгібіторний ефект на активність трипсину через вміст у ньому альфа-1-антитрипсину й альфа-1-антихімотрипсину, а також слідових кількостей альфа-1-макроглобуліну, альфа-2-антиплазміну, антитромбіну ІІІ, інтер-альфа-трипсинового інгібітору Їх фізіологічна роль – протективний ефект на протеолітичну активність у молочній залозі

Білки сироватки. Фолат-, вітамін В12-, тироксин- та кортикостероїдзв язуючі білки Фолатзв язуючі білки (ФЗБ) –глікопротеїни (22% вуглеводів), вперше виявлені саме у молоці, але зараз відома їх присутність у багатьох тканинах і рідинах. В молоці вміст ФЗБ дуже низький – 0,7 мкг/мл;М.м. 25 – 27 тис. Да – це т. зв. сироваткові форми ФЗБ. Існують також мембранозв язані форми із М.м. 160 тис. Да і вище. Один моль будь-якої форми ФЗБ зв язує 1 моль фолату. Існують також проміжні форми ФЗБ із проміжними М.м. Фізіологічне значення ФЗБ: - полегшення поглинання фолатів із молока; - ФЗБ також діє у м. залозі як уловлювач для акумуляції фолатів із крові у молоко Тироксинзв язуючий білок (ТЗБ) – зв язує відповідну сполуку у сайтах міцного й слабкого зв язування та є ідентичним ТЗБ сироватки крові, їх концентрації строго корелюють а функції залишаються невивченими Кортикостероїдзв язуючий білок – теж подібний до сироваткового аналогу – стероїдзв язуючого глобуліну

Білки сироватки. Фолат-, вітамін В12-, тироксин- та кортикостероїдзв язуючі білки Вітамін В12 у молоці міститься у комплексі із вітамін В12-зв язуючим білком (В12ЗБ). Для звільнення із цього комплексу він потребує протеолітичного розщеплення і наступного зв язування із внутрішнім фактором Касла. В12ЗБ – це глікопротеїн із М.м. 102 тис. Да, що має 33% вуглеводної частини Інший білок, здатний зв язувати вітамін В12 – це транскобаламін ІІ, але його вміст є дуже низьким у порівнянні з В12ЗБ Вміст В12ЗБ є набагато вищим у молозиві, ніж у зрілому молоці, що підтвержує те, що даний білок синтезується у молочній залозі. Окрім участі в перенесенні вітаміну В12 В12ЗБ виконує й бактеріостатичну функцію, т.я. добре конкурує із бактеріями за кобаламін, а кобаламін, зв язаний із В12ЗБ, не поглинається кишковими бактеріями, тоді як вільний кобаламін їми використовується і необхідним для їх життєдіяльності. В12ЗБ є порівняно резистентним до дії пепсину, але деградує за участю трипсину; в той же час через незрілу функцію підшлункової залози він не підлягає протеолітичному розщепленню у немовлят

Фактори росту молока EGF – епідермальний ф-р росту; IGF - інсуліноподібний фактор росту (=соматомедін С); TGF – трансформуючий фактор росту Більшість з них мають низьку М.м. і класифікуються як пептиди Їх концентрації є дуже низькими, але вони мають дуже велику фізіологічну активність, сприяючи росту і збільшенню маси клітин слизової оболонки, підтримці рН шлунку, а також впливаючи на адсорбцію речовин

Білки мембрани жирових глобул молока Протягом формування жирових глобул в м. залозі ліпідні краплини оточуються мембраною, яка походить від апікальної мембрани епітеліальних клітин. Фізичні й хімічні характеристики такої мембрани у порівнянні з плазматичною мембраною є зміненими через контакт з жировою краплиною. Мембрана жирових глобул молока (МЖГМ) містить глікопротеїни, фосфоліпіди, гангліозиди, ферменти ксантиноксидазу й ЛФ Роль білків МЖГМ – вони беруть участь у феномені поверхневого розпізнання, впливають на активність ферментів, на всмоктування поживних речовин, можуть стимулювати ріст біфідобактерій

Вуглеводи молока Основний вуглевод – дисахарид лактоза, глюкози – 0,1% В молоці людини присутній особливий полісахарид, необхідний для росту деяких молочнокислих мікроорганізмів, зокрема L. bifidus. L. bifidus – це мікроорганізм, характерний для кишкової флори дітей грудного віку. До складу цього полісахариду входять N-ацетилглюкозамін, L-фукоза, глюкоза й галактоза. Його дуже багато у молозиві, а у молоці корови немає

Ліпіди молока Складна суміш, головною частиною якої є нейтральні жири До складу тригдіцеридів молока входять залишки олеїнової, пальмітинової, міристинової, стеаринової, капронової, лауринової, масляної, арахідонової та ін. к-т Також є холестерол, кефалін, лецитин В цільному молоці жири знаходяться у вигляді емульсії – діаметр її кульок = 1 – 5 мкм; в 1 мл молока – 5.5 млн кульок. Стабілізатором цієї жирової емульсії виступають білки молока

Інші органічні речовини молока Ферменти – найважливіші було розглянуто в п/р “білки молока” Пігменти – рослинні: каротини, ксантофіл, ін Вітаміни – А, С, вітаміни гр. В, дуже невеликі кількості вітамінів D і Е – молоко є єдиним джерелом вітамінів для немовлят на грудному вигодовуванні; їх вміст змінюється в залежності від характеру і складу їжі матері

Неорганічні складові молока Фосфати й хлориди лужноземельних і лужних металів Бікарбонати, сульфати Дуже малий вміст заліза, який не покриває потреби новонародженого в цьому елементі. Нормальний розвиток новонародженого в перші місяці життя забезпечується наявністю великих запасів заліза у його печінці. Тому надто тривале годування дитини молоком у відсутності прикорму (фруктові й овочеві соки) може спричинити розвиток залізодефіцитної анемії

Порівняльна характеристика молока людини й коров ячого молока Вміст загальних білків у молоці корови в 1,5 – 2 р вищий; Вміст солей – в 2,5 разів вищий Вміст цукрів – у 1,5 разів менший Тому в деякому ступені склад коров ячого молока можна наблизити до молока людини, якщо розвести його водою у 2-3 рази й додати до нього певну кількість цукру Інші, більш специфічні відміни молока цих видів розглядалися при описі окремих компонентів молока