© Borgis - Medycyna Rodzinna 1/2013, s. 11-18
*Beata Kuczyńska, Teresa Nałęcz-Tarwacka, Kamila Puppel
Bioaktywne składniki jako wyznacznik jakości prozdrowotnej mleka
Bioactive components as an indicator of the health-beneficial quality of the milk
Zakład Hodowli Bydła, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Piotr Brzozowski
Summary
Milk is the most outstanding, the most complete food created by the nature – Hippocrates reached such a conclusion already in the year 350 B.C. Was he right? In our times, basing on contemporary knowledge, we can confirm the rightness of his thesis. Sometime consumption of cow milk can be associated with various hazards, related to variation in digestion, absorption, metabolism, and immunological reactivity. Cow milk contains more than 30 proteins and many of them can induce IgE-mediated responses in allergenic children with CMPA (cow’s milk protein allergy). It is estimated that there are 3-8% of such children. The similar situation concerns the people not tolerating lactose. If there are no health contraindications, milk and its products should constitute an important element of our diet, mainly for a reason of many health-beneficial components. The health-beneficial components (biologically active) are such, which profitably influences human health. Milk is the mixture of many components coming from both water-protein and fat fractions. Fat fraction contains functional fatty acids, phospholipids and vitamins soluble in fat. Protein fraction is a reach source of proteins and peptides, while water fraction contains water-soluble vitamins. Milk contains a lot of various minerals in doses and proportions allowing optimal absorption from the alimentary canal to blood. Calcium constitutes the most important one. The aim of this article is presenting the actual knowledge on significance of health-beneficial milk components as a new indicators of its quality.
Mleko to źródło łatwo przyswajalnych składników mineralnych, lipidowych i białkowych oraz witamin, które wyróżniają się korzystnym wpływem na zdrowie konsumenta.
SKŁADNIKI MINERALNE
Mleko stanowi naturalne źródło różnych składników mineralnych, które występują w nim w ilościach i proporcjach umożliwiających optymalne wchłanianie z przewodu pokarmowego do krwi. Każdy powinien mieć świadomość, że wypijając jedną szklankę mleka (250 ml) dostarcza organizmowi m.in.: 300 mg Ca, 250 mg P, 381 mg K, 32 mg Mg, 0,95 mg Zn, 0,9 mcg Fe. Mleko i produkty mleczne są przede wszystkim doskonałym źródłem łatwo przyswajalnego wapnia, nie tylko dlatego, że obfitują one w ten składnik, ale także z powodu korzystnego stosunku wapnia do fosforu (Ca:P = około 1,4:1). Żywieniowcy zalecają spożywanie minimum 2 szklanek mleka dziennie i 2 plasterków żółtego sera. Pokrywa to dzienne zapotrzebowanie na wapń w około 65-80 procentach (1, 2). Mleko to również źródło witamin z grupy D, które w znacznym stopniu poprawiają wchłanianie tego jakże cennego minerału – przez co również przyczyniają się do budowy mocnych kości. Wapń jest minerałem występującym w najwyższym stężeniu w naszym organizmie – stanowi ok. 2% masy ciała: 98% znajduje się w kościach, 1% w zębach oraz 1% krąży w postaci zjonizowanej we krwi. Mimo że zawartość wapnia we krwi jest niewielka, odgrywa ona kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu naszego organizmu, ponieważ w sytuacji, gdy jego poziom obniża się poniżej wartości fizjologicznych, organizm uzupełnia niedobory, pobierając go z kości. Fakt ten stanowi główny czynnik etiologiczny osteoporozy. Wapń reguluje pracę mięśnia sercowego, bierze udział w przesyłaniu bodźców nerwowych, a także uczestniczy w produkcji enzymów oraz hormonów biorących udział w trawieniu. W dzisiejszych czasach ponad połowa dzieci i młodzieży nie przyjmuje Ca w dawkach referencyjnych zaspakajających zalecane normy spożycia – oznacza to, że nie dostarczają organizmowi tak ważnego budulca w newralgicznych okresach swojego życia: kiedy są dziećmi, nastolatkami oraz młodymi osobami dorosłymi (do 30. roku życia). Taka sytuacja na pewno nie wpływa pozytywnie na stan ich zdrowia. Nie powinniśmy się zatem dziwić, że już teraz mamy do czynienia z epidemią osteoporozy, a sytuacja w przyszłości, jeżeli nie zmienimy nawyków żywieniowych młodych konsumentów, na pewno się nie poprawi. Drugi z minerałów występujący w ilości średnio 100 mg% w mleku, odgrywający pozytywną rolę odżywczą, to fosfor. Fosfor występuje w mleku w postaci fosforanów wapnia, magnezu i potasu. Bierze on udział we wszystkich procesach, które zachodzą w ludzkim organizmie, dlatego też jest niezbędny do jego prawidłowego funkcjonowania. Fosfor odpowiedzialny jest za spalanie cukrów, zapewnia prawidłowe funkcjonowanie mózgu, odgrywa ważną rolę w regularnej pracy serca, a także jest składnikiem RNA i DNA. Mleko zawiera też stosunkowo dużo magnezu w ilości średnio 15 mg%. Magnez w mleku występuje zarówno w postaci koloidalnej (fosforanów i cytrynianów), jak również związków oraz wolnych jonów. Magnez występujący w mleku odpowiada głównie za jego stabilność termiczną. Charakteryzuje się ponadto całym spektrum właściwości prozdrowotnych, m.in. uczestniczy w odbudowie fosforanowych źródeł energetycznych skurczu mięśniowego, kwasu ATP i fosforanu kreatyny; uczestniczy w syntezie kwasów nukleinowych DNA i RNA; bierze udział w przesyłaniu impulsów nerwowych; jest niezbędny do właściwego metabolizmu witaminy C; wpływa na wzmocnienie układu odpornościowego oraz uczestniczy w procesie wytwarzania insuliny.
Frakcja tłuszczowa
Tłuszcz w mleku występuje w postaci naturalnej emulsji (ryc. 1), a jego stopień dyspersji powoduje, że może on być wchłaniany bez uprzedniej hydrolizy w przewodzie pokarmowym, co jest ważne przy żywieniu osób cierpiących na zaburzenia wydzielania żółci. Wielkość kulek tłuszczowych waha się od 0,1 do 30 μm, z przeciętną średnicą około 3,5 μm (badania własne SGGW).
Ryc. 1. Naturalna emulsja tłuszczu mleka krowiego – barwienie Sudanem III (Kuczyńska B.)
Tłuszcz mleka krowiego w 95,8-98,3% stanowią triacyloglicerole, 0,28-2,25% diacyloglicerole, 0,08% monoacyloglicerole, 0,03-0,38% fosfolipidy, 0,28% wolne kwasy tłuszczowe, 0,46% cholesterol całkowity, 0,02% cholesterol w formie estrowej oraz 0,2% witaminy rozpuszczalne w tłuszczu. Monoacyloglicerole neutralizują bakterie Gram (+), Gram (-), grzyby, pierwotniaki, a także wirusy. Zawartość fosfolipidów w mleku w dużej mierze zależy od zawartości tłuszczu, od stadium laktacji oraz od sezonu żywienia. Fosfolipidy stanowią w 27% integralną część otoczek kulek tłuszczowych (MFGM – milk fat globule membrane) (3). Fosfolipidy w mleku składają się z 5 frakcji: fosfatydylocholiny (35%), sfingomielin (25%); fosfatydyloetanolaminy (30%), fosfatydyloinozytolu (5%) i fosfatydyloseryny (3%). Fosfolipidy mają właściwości zarówno hydrofilne, jak i lipofilne. Są one niemal całkowicie związane z białkami i nie występują w postaci wolnej. W większości rozmieszczone są na powierzchni kulek tłuszczowych. Lipidy zawierające cholinę (fosfatydylocholina i sfingomieliny) oraz glikolipidy (cerebrozydy i gangliozydy) są w większości zlokalizowane w warstwie zewnętrznej otoczki, a pozostałe tworzą wewnętrzną powierzchnię otoczek. To charakterystyczne asymetryczne rozłożenie fosfolipidów w otoczce kulek tłuszczowych jest podobne jak w erytrocytach. Fosfolipidy charakteryzują się właściwościami antybakteryjnymi, hamują rozwój kolonii komórek nowotworowych, a także obniżają poziom LDL w surowicy krwi.
Tłuszcz mleka jest konglomeratem lipidów, w skład których wchodzi ponad 400 kwasów tłuszczowych, które można usystematyzować według następujących rodzin: SCFA (short chain fatty acids), MCFA (medium chain fatty acids), LCFA (long chain fatty acids), SFA (saturated fatty acids), MUFA (monounsaturated fatty acids), PUFA (polyunsaturated fatty acids), UFA (unsaturated fatty acids), a także izomery niektórych kwasów typu cis i trans. Właściwości prozdrowotne wykazują następujące kwasy tłuszczowe tłuszczu mlekowego: BA (butyric acid – C4:0) tj. masłowy, OA (oleic acid – C18:1 cis9), tj. oleinowy, LA (linoleic acid – C18:2 cis9,cis12), tj. linolowy, CLA (conjugated linoleic acid – C18:2 cis9,trans11), tj. skoniugowany kwas linolowy, LNA (linolenic acid – C18:3 cis9,cis12,cis15), tj. alfa linolenowy, TVA (transvaccenic acid – C18:1 trans11), tj. trans wakcenowy, AA (arachidonic acid – C20:4), tj. arachidonowy, GLA (gammalinolenic acid – C18:3), tj. gammalinolenowy, DGLA (dihomogammalinolenic acid – C18:3), tj. dihomogammalinolenowy, EPA (eicosapentaenoic acid – C20:5), tj. eikozapentaenowy, DPA (dosapentaenoic acid – C22:5), tj. dokozapentaenowy i DHA (docosahexaenoic acid C22:6), tj. dokozaheksaenowy. Od 1985 roku, kiedy to po raz pierwszy udowodniono antykancerogenne działanie CLA, rośnie zainteresowanie jego izomerami. W badaniach in vitro i in vivo wykazano bowiem ich aktywność w hamowaniu rozwoju komórek nowotworowych sutka piersi kobiet, żołądka, okrężnicy, skóry i szpiku kostnego. Dowiedziono również, że izomery te, a zwłaszcza C18:2 trans10,cis12 redukują udział tkanki tłuszczowej, nie powodując jednocześnie zmniejszenia masy mięśniowej, co wykorzystywane jest powszechnie w terapii otyłości. Najważniejszym źródłem sprzężonych dienów kwasu linolowego (CLA) w pożywieniu człowieka jest tłuszcz zwierząt przeżuwających, m.in. mlekowy. W produktach mleczarskich zawartość CLA ogółem waha się w granicach od 2,9 do 30 mg/g tłuszczu. Antykancerogenne działanie CLA u ludzi występuje przy spożyciu 3 g/dobę, antylipogeniczne przy spożyciu 15-20 g/dobę, a aterogenne przy spożyciu 400 g/dobę. Przy zawartości około 3 g CLA/100 g tłuszczu mlekowego – pochodzącego od krów wypasanych na pastwisku lub gdy ich dawki paszowe są suplementowane naturalnymi dodatkami tłuszczowymi, np. ziarnami roślin oleistych, w 1 litrze mleka o średniej zawartości tłuszczu 4% zawarte jest średnio 1,2 g CLA. Spożycie 3 g CLA wymagałoby wypicia około 2,5 litra mleka, czyli 10 szklanek. Należy zauważyć, że jednym z najcenniejszych naturalnych źródeł CLA jest właśnie mleko, a w produktach mleczarskich takich jak ser żółty (245 mg/100 g), masło (385 mg/100 g tłuszczu) jego zawartość jest o wiele wyższa. Spośród 20 oznaczalnych obecnie izomerów CLA, aktywność biologiczną w mleku wykazują dwa: C18:2 cis9, trans11 oraz C18:2 trans10, cis12. Pierwszy z nich stanowi od 73 do 93% ogółu sprzężonych dienów kwasu linolowego. Izomery CLA wykazują także inne działania fizjologiczne: zwiększają odporność immunologiczną, ograniczają stany zapalne, zapadalność na astmę, arteriosklerozę, przeciwdziałają otyłości, obniżają nadciśnienie tętnicze, a ponadto wspomagają leczenie cukrzycy i osteoporozy (4-6). Ich aktywność antyoksydacyjna w porównaniu z tokoferolem (wit. E) pochodzącym z tłuszczu mlekowego jest 100-krotnie wyższa. Funkcjonalne kwasy tłuszczowe pochodzące z tłuszczu mlekowego, podobnie jak CLA oraz jego izomery posiadają udokumentowane następujące właściwości prozdrowotne (7-9):
– antynowotworowe – BA, OA, TVA, AA, EPA, GLA, DGLA, DHA,
– przeciwmiażdżycowe – OA, AA, TVA, DGLA, GLA, EPA,
– antybakteryjne – BA,
– obniżające ciśnienie krwi – EPA, DHA,
– przeciwzapalne – AA, EPA, DHA,
– hamujące rozwój choroby Alzheimera – DHA.
Właściwości te zostały udokumentowane w licznych badaniach klinicznych i doświadczalnych na zwierzętach laboratoryjnych.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Zmarlicki S: Zdrowotne aspekty mleka i przetworów mlecznych. Zdr Publ 2006; 116(1): 142-146. 2. Zmarlicki S: Mleko i przetwory mleczne jako źródło wapnia. Przem Spoż 2009; 10: 42-47. 3. Barłowska J: Tłuszcz – ważny składnik mleka. Przegl Mlecz 2008; 12: 4-8. 4. Cook ME, Pariza M: The role of conjugated linoleic acid (CLA) in health. Int Dairy J 1998; 8: 459-462. 5. Mc Guire ME, Mc Guire MK: Conjugated linoleic acid (CLA): A ruminant fatty acid with beneficial effects on human health. Proc Am Spc Anim Sci 2000; http:// www.a-sas.org/jas/symposia/proceedings/0938.pdf. 6. Shingfield KJ, Saebo A, Saebo PC et al.: Effect of abomasal infusion of a mixture octadecenoic acids on milk fat synthesis in lacting cows. J Dairy Sci 2009; 92: 4317-4329. 7. Belury MA, Heuvel JPV: Modulation of diabetes by conjugated linoleic acid. Chapter 32 in Advances in conjugated linoleic acid research 1999; 1: 404-411. 8. Malacarne M, Martuzzi F, Summer A et al.: Protein and fat composition of mare’s milk: some nutritional remarks with reference to human and cow’s milk. Intern Dairy Journ 2002; 12: 869-877. 9. Lukiw WJ, Cui JG, Marcheselli VL et al.: A role for docosahexaenoic acid-derived neuroprotectin D1 in neural cell survival and Alzheimer disease. Journ Clin Inwest 2005; 115(10): 2774-2783. 10. Ziemlański S, Wartanowicz M: Witaminy antyoksydacyjne. Nowa Med 1995; 11:7-12. 11. Rice-Evans CA, Sampson J, Bramley PM et al.: Why do we expect carotenoids to be antioxidant in vivo? Free Radic Res 1997; 26: 381-398. 12. Nozière P, Graulet B, Lucas A et al.: Carotenoids for ruminants: From forages to dairy products. Anim Feed Sci Technol 2006; 131: 418-450. 13. Grolier P, Duszka C, Borel P et al.: In vitro and in vivo inhibition of beta-carotene dioxygenase activity by canthaxanthin in rat intestine. Anrch Biochem Biophys 1997; 348: 233-238. 14. Kuczyńska BA: Składniki bioaktywne i parametry technologiczne mleka produkowanego w gospodarstwach ekologicznych i konwencjonalnych. Rozpr Nauk Monogr SGGW 2011. 15. Bergamo P, Fedele E, Iannibelli L et al.: Fat-soluble vitamin contents and fatty acid composition In organic and conventional Italian dairy products. Food Chemistry 2003; 82: 625-631. 16. Brody EP: Biological activities of bovine glycomacropeptide. Brit J Nutr 2000; 84: 39-46. 17. Barłowska J, Litwińczuk A: Właściwości funkcjonalne białek mleka krowiego. Przegl Hod 2008; 5: 26-28. 18. Fong BY, Norris CS, Mac Gibbon AKH: Protein and lipid composition of bovine milk-fat-globule membrane. Inter Dairy J 2007; 17: 275-288. 19. Artym J: Aktywność przeciwnowotworowa i chemio prewencyjna laktoferryny. Post Hig Med Dośw 2006; 60: 352-369. 20. McIntosh GH, Regester GO, Le Leu RK et al.: Dairy proteins protect against dimetylohydrazine-induced intestinal cancers in rats. J Nutrit 1995; 125: 809-816. 21. Rutherfurd KJ, Gill HS: Peptides affecting coagulation. Brit J Nutr 200; 84 (Suppl. 1): 99-102. 22. Kontopidis G, Holt C, Sawyer L: Invited Review: β-Lactoglobulin: Binding Properties, Structure, and Function. J Dairy Sci 2004; 87: 785-796. 23. Mele M, Conte G, Serra A et al.: Relationship between beta-lactoglobulin polymorphism and milk fatty acid composition in milk of Massese dairy ewes. Small Rum Res 2007; 73: 37-44. 24. Baveye S, Elass E, Mazurier J et al.: Lactoferrin: a multifunction glycoprotein involved in the modulation of the inflammatory process. Clin Chem Lab Med 1999; 37: 281-286. 25. Kruzel ML: Rola laktoferyny w rozwoju ostrych stanów zapalnych. Post Hig Med Dośw 2003; 57: 377-404. 26. Ogata T, Teraguchi S, Shin K et al.: The mechanism of in vivo bacteriostasis of bovine lactoferrin. Adv Exp Med Biol 1998; 443: 239-246. 27. Shah NP: Effects of milk-derived bioactives: an overview. Brit J Nutr 2000; 84 (Suppl. 1): 3-10. 28. Wątrobińska K, Nałęcz-Tarwacka T: Frakcje białkowe mleka krowiego. Przegl Mlecz 2007; 6: 10-12. 29. Krzyżewski J: W jaki sposób można zwiększyć zawartość białka w mleku? Hodowca Bydła 2006; 12: 8-12. 30. Barłowska JB: Wartość odżywcza i przydatność technologiczna mleka krów 7 ras użytkowanych w Polsce. Rozpr Nauk AR w Lublinie 2007; 321: 5-82. 31. Kuczyńska B, Puppel K: Biologicznie czynne związki o działaniu przeciwutleniającym w mleku krów różnych ras. Przegl Mlecz 2009; 10: 13-17. 32. Nałęcz-Tarwacka T: Wpływ wybranych czynników na zawartość funkcjonalnych składników tłuszczu mleka krów. Rozprawy Naukowe i Monografie, Wyd. SGGW, Warszawa 2006. 33. Nałęcz-Tarwacka T, Kuczyńska B, Grodzki H et al.: Effect of selected factors on conjugated linoleic acid content in milk of dairy cows. Vet Med 2009; 5(65):326-329. 34. Reklewska B, Bernatowicz E, Reklewski Z et al.: Zawartość biologicznie aktywnych składników w mleku krów zależnie od systemu żywienia i sezonu. Zesz Nauk Przegl Hod 2003; 68(1): 85-98.
