Compuși antimicrobieni din lapte

Lactoferina

Laptele conţine o categorie de proteine minore capabile să lege ionii de fier. În laptele de vacă, proteina majoră din această categorie este lactoferina (LF) sau lactotransferina.

Lactoferina provine din glanda mamară, regăsindu-se în laptele provenit de la toate speciile, din secreţiile altor celule epiteliale şi leucocite polimorfonucleare. Proteina de origine mamară se găseşte în lapte în concentraţie de 20-200 μg/L, concentraţie care creşte în cazul infecţiilor sau inflamaţiilor.

Lactoferina este alcătuită dintr-un singur lanţ polipeptidic cu diferite grade de glicozilare.

Lactoferina este implicată în transportul fierului. Lactoferina complet saturată în Fe3+ se numeşte hololactoferină, care prezintă în stare nativă un grad de saturare cuprins între 15 şi 40%. Lactoferina fără Fe3+ este cunoscută sub denumirea de apolactoferină. Fierul este eliberat din complexul metalo-proteic la pH mai mic de 3,5, deoarece sistemul este foarte stabil.

Rolul principal al lactoferina este acela de a proteja organismele împotriva infecţiilor şi a inflamaţiilor. Lactoferina joacă un rol important în bacteriostază, datorită capacităţii de a lega ionii de fier, îndepărtând astfel din mediu elementele nutriţionale esenţiale pentru bacterii.

O serie de studii au evidenţiat funcţii ale lactoferina care implică sau nu ionii de fier. Una dintre acestea este activitatea antibacteriană determinată de capacitatea apoi lactoferina de a se lega de membrana bacteriilor Gram (-), fapt care determină eliberarea rapidă a lipopolizaharidelor şi creşterea permeabilităţii membranei. De asemenea, lactoferina prezintă activitate antivirală, activând asupra ADN- şi ARN-virusurilor.

Din punct de vedere tehnologic, lactoferina are rol multifuncţional. Deşi se găseşte într-o concentraţie mică în lapte, este izolată şi purificată la scară industrială din zerul rezultat de la fabricarea brânzeturilor, în special în Europa şi Japonia. Este foarte stabilă la pasteurizare, astfel încât îşi menţine structura şi funcţiile.

Este utilizată ca atare sau sub formă de hidrolizate proteice ca nutraceutice în formulele pentru copii, suplimentele alimentare şi hrana animalelor. De asemenea, se utilizează în industria cosmeticelor datorită activităţii antioxidante. Un alt rol important este dat de lactofericină, un polipeptid alcătuit din 15 resturi de aminoacizi rezultat din hidroliza lactoferina cu pepsină şi care prezintă activitate antimicrobiană individuală.

Este un fapt cunoscut că lactoferina are rol în creșterea microorganismelor. Foarte multe studii trecute în revista au demonstrat efectul bacteriostatic iar în câteva cazuri efectul bactericid al lactoferinei in vitro asupra unei game largi de microorganisme incluzând bacterii gram-pozitive si gram-negative, aerobe, anaerobe, ciuperci și virusuri. Efectul bacteriostatic al lactoferinei a fost asociat cu abilitatea sa de a lega fierul. Aproape toate bacteriile au nevoie de fier și datorită proprietăților de sechestrare, lactoferina este în măsură să împiedice utilizarea fierului de către bacterii. Și nu în ultimul rând, mecanisme altele decât simpla reținere a fierului sunt implicate în acțiunea lactoferinei, precum blocarea metabolismului carbohidraților la microbi sau destabilizarea peretelui celulei bacteriene, probabil prin legarea calciului și magneziului și de asemenea printr-o interacțiune între lactoferina și microorganisme. Lactoferina acționează sinergic cu alte proteine antibacteriene ca lizozomul prezent în lapte. În acest caz chiar și forma saturată de fier este activă iar inhibiția rezultă din aglutinarea de către lactoferina a bacteriei ai cărei pereți celulari au fost modificați de către lizozomi.

In vivo lactoferina din lapte își poate exercita efectul inhibitor asupra creșterii microbiene în intestinul nou născutului. Este frecvent sugerat faptul că activitatea antimicrobiană a lactoferinei joacă un rol în selecția florei intestinale a nou născutului și previne colonizarea cu organisme enteropatogene. Oricum, dacă încerările de stabilire a rolului antimicrobian al lactoferinei in vivo sunt adesea contrastante, aceasta se întâmplă în principal din cauza protocoalelor folosite de cercetatori. De fapt nu este deloc ușor să analizezi ce se întamplă in vivo în intestin și să faci o corelație cu analizele mostrelor de fecale. Cum se poate observa o diferența între o stare de inhibiție a bacteriei în intestin și aceeasi bacterie care provine din mostrele de fecale cultivata pe un mediu bogat.