Modalități de Reducere a Conservanților din Alimente

Introducere

Antimicrobiene naturale se găsesc în plante, microbi, insecte, precum şi animale. Acest capitol se concentrează pe antimicrobiene naturale în care mecanismele de aparare gazda pot prezenta activitate antimicrobiană în produsele alimentare sau pot fi extrase si utilizate ca aditivi în alte produse alimentare.În principal aceste antimicrobiene din lapte, de origine bovină, si din ouă(păsări), sunt principalele produse alimentare produse de animale pentru consumul uman care poseda activitate antimicrobiana necesară pentru protecţia si dezvoltarea sistemului imunitar, în nou-născut.

Antimicrobiene au spectru larg de utilizare, oferind protectie la nou-nascut împotriva bacteriilor, ciuperci, paraziţi, şi de viruşi; în unele cazuri, ele sunt singurul mijloc de transfer al factorilor de protecţie pentru nou-născut(de exemplu, colostru de bovine, este singura sursă de factori imunitară, inclusiv anticorpi de la mamă la nou-născuţi).Substanţele antimicrobiene oferă puiilor imunitate, lasându-i relativ imunocompetenţi împotriva unor boli. Substanţe cu proprietăţi antimicrobiene pot deţine atât calităţi nutritive şi de protecţie.

În grupa substanţelor antimicrobiene prezente în lapte, produse lactate şi ouă se includ lactoferina, lactoperoxidaze, si lactoglobuline în lapte de vaca, si ovotranferrin, ovoglobulin, imunoglobuline Y (így), si avidin în ouă. Toţi acesti compuşi sunt polipeptide.

Utilizarea acestor compuşi ca adjuvanti la produsele alimentare nu au aceeasi eficacitate ca în cazul în care s-a compus un ingredient natural în alimente. Există multe aplicaţii propuse de compuşi antimicrobieni în produse alimentare:

(1) imunizarea pasiva cu lapte si oua-derivate anticorpi;

(2) adaosul de transferrine, lactoperoxidaze si imunoglobuline în domeniul sănătăţii orale, produse de îngrijire

(3) utilizarea de lactolipide, imunoglobulinele, si transferrini ca ingrediente în produsele pentru copii.

Produsele provenite din surse animale, în special ouă si lapte, sunt recunoscute ca fiind în conditii de siguranţă. Urmatoarele secţiuni furnizează un rezumat al celor mai importanţi compusi antimicrobieni gasiţi în mod natural în ţesuturile animale.

LACTOPEROXIDAZE

Lactoperoxidaze (LP) sunt hemoproteine care se găsesc în lapte, lacrimi şi salivă, cel mai abundent în lapte de vacă. Activitatea peroxidazei asociate cu lapte de vacă şi de proteine denumite lactoperoxidase a fost izolat. Sistemul LP are capacitatea de a inhiba bacterii, ciuperci, paraziţi şi este considerat un spectru larg de antimicrobiene naturale care contribuie la protejarea intestinului la viţei de înţărcare de agenti patogeni enterici.

PROPRIETĂŢI MOLECULARE

Apariţia şi biosinteza

LP este sintetizată şi secretată de celule epiteliale a glandei mamare şi a altor glande exocrine. Nivelul de LP din lapte de vacă este de aproximativ 20 de ori mai mare decât cel din lapte uman. Concentratia initiala a LP în colostru este scazut, crescând pâna la un nivel maxim la 4 – 5zile postpartum, dupa care nivelul considerat relativ ridicat rămâne neschimbat în perioada de alăptare.

Chimie si Structura

LP de bovine este formată dintr-un lanţ peptid unic care contribuie la rigiditatea moleculei. Polipeptidul conţine reziduuri de cistina 4 sau 5 potential N-glicozilare site-uri.

Stabilitatea

Sistemul de LP depozitate în recipiente închise ermetic a pierdut numai 35% din Rodiu initial de concentrare în timpul de 18 luni. Când sistemul LP a fost depozitat în prezenta aerului a pierdut activitate Rodiu dupa 7 zile, dar dupa 516 zile a fost încă în măsură să omoare celulele inoculate:Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans si Escherichia coli, în termen de 2 ore, în 4 ore, si 1 saptamâna.La pasteurizare, laptele integral pierde aproximativ 75% din activitatea LP. Cercetarea a indicat că la caldură denaturarea LP în lapte, zer a început la aproximativ 70 ° C. Stabilitatea termica de LP este mai mică în conformitate cu pH-ul= 5.3.

LP este dezactivată în timpul depozitarii la pH 3 cu denaturarea partială la pH-ul 4, întrucât nu există nici o dezactivare a enzimei la valori de pâna la pH 10, pH-ul optim pentru reacţia LP catalizată se situează între 5 şi 6, şi, pe baza aceasta, s-a concluzionat faptul că determinarea LP ar trebui sa fie efectuată în aceste intervale. LP este rezistentă la enzimele proteolitice, inclusiv tripsina si thermolisina, deşi chimotripsina, a fost gasită pentru a inactiva LP relativ lentă.

ACTIVITATE ANTIMICROBIANĂ

Modul de acţiune

LP este o enzimă cu funcţia primară de a oxida Rodiu si unele halogenuri (I-si Br-), în detrimentul H2O2 pentru a genera produse care distrug sau împiedică cresterea multor specii de microorganisme.

Celulele de mamifere nu sunt afectate de produse antimicrobiene a sistemului de LP; LP care protejeaza celulele umane împotriva efectelor toxice ale H2O2.Adsorbţia LP la suprafaţa celulelor microbiene este necesar pentru a obţine efecte anti-microbiene. Accesibilitatea produselor generate de sistemul de LP în interiorul celulelor microbiene poate fi limitată de a peretelui celular şi membrană, deşi acestea nu sunt în întregime excluse.

Un alt efect antimicrobian al sistemului de LP este inhibarea de mai multe enzime glicolitice (de exemplu, hexokinaze, aldolaze). Produse antimicrobiene a sistemului de LP au efecte diferite pe diferite grupuri de microorganisme. Produse ale sistemului de LP provoacă deteriorarea membranei interioare a bacteriilor gram-negative.Bacterii gram-negative par sa fie mai sensibile la inactivarea de hipotiocianate decât cele Gram-pozitive, în special la temperaturi joase, şi sunt mult mai sensibile la pH.