COMPOSTI BIOATTIVI DEL SIERO E DELLA SCOTTA DA
LATTE OVINO
Prof. Luigi Bonizzi
Università degli Studi di Milano
LATTE E DERIVATI
IL LATTE È DOTATO DI PROPRIETÀ ‘EXTRANUTRIZIONALI’
‘SALUTISTICHE’ PER IL CONTENUTO IN “MOLECOLE BIOATTIVE’
E
(a) PROTEICHE
(b) LIPIDICHE
L
A
T
T
E
“MOLECOLE BIOATTIVE”
(c) GLUCIDICHE
(d) VITAMINICHE
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LATTE E DERIVATI
MOLECOLE BIATTIVE DI NATURA ‘PROTEICA’
AZIONE:
LATTOFERRINA
PEPTIDI CASEINICI
PEPTIDI DEL SIERO
¾ IMMUNO-STIMOLANTE
¾ ANTINFIAMMATORIA
¾ ANTIPERTENSIVA E LIMITANTE
LO STATO DI STRESS
AMMINOACIDI
(ARGININA NEI FORMAGGI)
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LATTE E DERIVATI
MOLECOLE BIOATTIVE DI NATURA ‘LIPIDICA’
FUNZIONE:
FOSFOLIPIDI
SFINGOMIELINA
¾ ANTIOSSIDANTE [GRAZIE ALLA
CAPACITA’ DI
CHELARE (SEQUESTRARE) IL FERRO]
¾ ANTICOLESTEROLEMICA
FAVORENDO LA
FORMAZIONE DI LIPOPROTEINE AD ALTA DENSITÀ
(HDL, HIGH DENSITY LIPOPROTEINS) “COLESTEROLO
BUONO”’
¾ ANTICANCEROGENA
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LATTE E DERIVATI
MOLECOLE BIOATTIVE DI NATURA ‘OLIGOSACCARIDICA’
AZIONE:
¾ PRO-IMMUNITARIA
¾ ANTIVIRALE
¾ ANTINFIAMMATORIA
CONTENUTO IN ANTIOSSIDANTI ‘OLIGOSACCARIDICI’ :
<
LATTE OVINO
LATTE BOVINO
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LATTE E DERIVATI
MOLECOLE BIOATTIVE DI NATURA ‘VITAMINICA’
FUNZIONE :
VITAMINA A
(ESCLUSIVA DEL LATTE BOVINO)
ALFA -TOCOFEROLO
¾ ANTICANCEROGENA
¾ ANTIOSSIDANTE NEI CONFRONTI
DEL COLESTEROLO
F O R M A G G I A PA S TA C R U D A > F O R M A G G I A PA S TA C O T TA
CONTENUTO IN ALFA - TOCOFEROLO
TALE EVIDENZA POTREBBE CONTRIBUIRE ALLA VALORIZZAZIONE DI QUEI PRODOTTI
‘TIPICI’ E/O ‘TRADIZIONALI’ OTTENUTI CON DIAGRAMMI DI FLUSSO CHE NON
PREVEDONO IL RISCALDAMENTO DELLA CAGLIATA, QUALE A ESEMPIO, IL FORMAGGIO
PECORINO ‘’
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LATTE E DERIVATI
CONTENUTO IN ALFA-TOCOFEROLO
<
CAPRA AL PASCOLO
CAPRA ALLEVATA CON
STABULAZIONE ‘FISSA’
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Ludwig Feuerbach: “der Mensch ist was er isst”
SIAMO CIÒ CHE MANGIAMO
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PEPTIDI BIOATTIVI
BIOLOGICAMENTE ‘INATTIVE’ QUANDO PRESENTI
NELLA SEQUENZA DELLA PROTEINA ‘NATIVA’ DA CUI
DERIVANO
ASSUMONO FUNZIONE ‘EXTRANUTRIZIONALE’ E
‘SALUTISTICA’ QUANDO VENGONO LIBERATI
DALLA
PROTEINA ‘NATIVA’ DA CUI DERIVANO
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“SIERO VERGINE”
Composizione variabile a seconda del tipo di lavorazione da cui residua
SIERO VERGINE, FRESCO: VALORI MEDI
S ostanze presenti
S o lidi sospesi totali (% )
L attosio (% )
P rotein e (% )
G rassi (% )
C eneri (% )
V itam ine m g/l
pH
V alore M edio
6.5
4.4
0.75
0.06
0.5
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5.8
SCOTTA
È il liquido che residua dalla produzione della Ricotta. Composizione variabile a
seconda del tipo di tecnologia impiegato. Basso contenuto in proteine e alta
concentrazione in sali ed acidi organici
pH
5.6 - 6.2
Grasso
0.15 – 0.30
Proteina totale 0.10 – 0.15
Lattosio
4.0 – 4.6
Sali
0.9 – 1.1
Acidi organici 0.20 – 0.25
Principali bioattivita’ evidenziate per peptidi isolati da
proteine del latte
• Oppioide (agonista ed antagonista)
• Citomodulatoria
• Anti-trombotica
• Anti-ipertensiva
• Immuno-stimolante
• Antimicrobica
• Mineral carrier
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Caratteristiche strutturali: nella maggior parte dei casi simili a
Peptidi “oppioidi”
endorfine (sostanze regolatrici endogene), per la presenza di tyr (Y)
all’estremità N-terminale e di tyr o phe (F) in 3° o 4° posizione
Agonisti (es.: casomorfine e lattorfine)
Antagonisti (es.: casoxine)
Legame con recettori cellulari (μ, δ e Κ)
9 effetti analgesici
9 stimolazione secrezione insulina e
somatostatina
9 prolungamento del tempo di transito
gastro-intestinale
9comportamento
9 blocco della risposta
cellulare ad una sostanza
opioido-agonista
Applicazioni:
alimentazione del bestiame per aumentarne
l’efficienza produttiva (grazie all’influenza
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positiva sull’assorbimento dei nutritivi)
Peptidi citomodulatori
Influenza sul metabolismo cellulare (replicazione)
Cellula in presenza del peptide
9Inibizione proliferazione
9Induzione della apoptosi
9promozione della divisione
cellulare
9 casomorfina 7 e CPP -CN (1-25) inibizione proliferazione cellule leucemiche
9 caseine + batteri lattici dello yogurt influenza su cellule Caco-2
9 LF bovina (79-93) e -CN (177-183) stimolano la sintesi del DNA (cellule di ratto)
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Peptidi immunostimolanti
9Casochinina 10 (f 193-209 della -CN) e -Casomorfina 7
a basse concentrazioni
ad alte concentrazioni
soppressione della proliferazione linfocitaria
incremento della proliferazione linfocitaria
9S1-CN (194-199), -CN (63-68), -CN (191-193)
fagocitosi + effetto protettivo contro Klebsiella pneumoniae
9CPP
stimolano la produzione di IgG da parte delle cellule della milza di ratto
9Lattoferricina f(17-41)
Attivazione leucociti neutrofili (rilascio interleuchina-8)
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Peptidi con capacita’ legante gli ioni
(“mineral carrier”)
™Grado di fosforilazione e capacità di legare ioni: relazione diretta
α s2 > α s1 > β > κ
™Nella maggior parte dei CPP cluster di fosfoserina
Ser-ser-ser-glu-glu
Possibili applicazioni
9 stati di carenza nutrizionale (Fe2+, Zn2+ e Mg2+)
9 rachitismo (aumento biodisponibilità Ca2+)
9 prevenzione della demineralizzazione smalto dentale
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Peptidi antimicrobici derivati da proteine del latte
9largo spettro d’azione
9vantaggi rispetto agli antibiotici
9generalmente alterano la permeabilità della membrana cellulare
9importante componente dei sistemi innati di difesa
9inattivazione patogeni
9modulazione risposte infiammatorie
¾ lattoferricine (lattoferrina)
¾ casocidina f(150-188) as2-CN
¾ isracidina f(1-23) as1-CN
¾ f(184-210) b-CN umana
¾ kappacina f(106-169) k-CN
¾ f ( 6 3 - 11 7 ) k - c a s e i n
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Peptidi antitrombotici
trombina
Coagulazione
sangue
I- fibrinogeno
fibrina (coagulo insolubile)
II- agglomerazione ed adesione delle piastrine alle maglie di fibrina
9Interazione tra le sequenze 400-411 (catena del fibrinogeno) e 572-575 ed i recettori piastrinici
9Stati patologici: formazione di “trombi” (coaguli) frequente nell’arteriosclerosi
farmaci anticoagulanti
9Affinità strutturale e funzionale tra fibrinogeno (400-411) e la CASOPLATELINA (k-CN f
106-116)
9 Casoplatelina
recettore piastrinico
inibizione dell’aggregazione piastrinica
9Altri peptidi: CN ovina (112-116) e LF ovina (39-42)
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Peptidi ACE-inibitori nei formaggi
* ACE: ENZIMA CONVERTITORE DELL'ANGIOTENSINA 1 IN ANGIOTENSINA 2 E, PERTANTO,
RESPONSABILE DI INNALZAMENTO DELLA PRESSIONE ARTERIOSA
9Starter e tempo di maturazione (indice
di ACE inibizione di formaggi a media
maturazione > di quello a lunga
maturazione)
9Peptide derivato dall’ as1-CN isolato
da formaggi stagionati di 6 mesi, ma
non dopo 15 mesi di maturazione
9Peptidi a basso P.M. (es.: b-CN f58-72)
identificati in diversi formaggi ,
compresi alcuni formaggi con tempo di
maturazione breve e medio
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A differenza dei peptidi bioattivi endogeni, molti peptidi derivati da proteine del
latte presentano proprietà multi-funzionali
Determinate regioni della struttura primaria delle caseine contengono
sequenze peptidiche sovrapposte che esercitano diversi effetti biologici
Tali regioni, considerate “strategiche”, sono parzialmente protette da
un’ulteriore degradazione proteolitica
Sebbene la liberazione di peptidi bioattivi da proteine alimentari
sia stata studiata a fondo negli ultimi decenni, soltanto pochi studi
hanno considerato le potenzialità dei batteri lattici in tal senso 20
I BATTERI LATTICI, O ENZIMI DA ESSI DERIVATI, COME MEZZO PER
PRODURRE PEPTIDI BIOATTIVI?
I risultati sono controversi e non è possibile generalizzare, poiché occorre
considerare vari fattori:
¾ Materia prima
¾ Tecnologia
¾ Tipo di prodotto
¾ Starter impiegato (variabilità inter- ed intra-specifica del corredo enzimatico)
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LATTE E DERIVATI
PEPTIDI BIOATTIVI
PRINCIPALI PEPTIDI CON FUNZIONE
PEPTIDE
LATTOPROTEINA
'PRECURSORE'
ALFA-CASOCHININA
BETA-CASOCHININA
ALFA-CASOMORFINA
BETA-CASOMORFINA
ALFA-LATTORFINA
BETA-LATTORFINA
CASOPLATELINE
ALFA S1-CASEINA
BETA-CASEINA
ALFA S1-CASEINA
BETA-CASEINA
ALFA-LATTOALBUMINA
BETA -LATTOALBUMINA
KAPPA-CASEINA
CASOSSINE
KAPPA-CASEINA
CASEINOFOSFOPEPTIDI
ALFA S1- CASEINA
'EXTRANUTRIZIONALE‘
ATTIVITA' BIOLOGICA
INIBITRICE ACE ( IPOTENSIVA)
AGONISTA OPPIOIDI (ANALGESICA E
MODULATRICE DEL COMPORTAMENTO)
ANTITROMBOTICA
ANTAGONISTA OPPIOIDI (AZIONE
PARTICOLARE SULLA MUSCOLATURA LISCIA)
FAVORENTE ASSORBIMENTO CALCIO
BETA -CASEINA
LATTOFERRICINA
LATTOFERRINA
PEPTIDI
IMMUNOMODULANTI
ALFA S1- CASEINA
ANTIMICROBICA
ATTIVATRICE SISTEMA IMMUNITARIO
BETA -CASEINA
.
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Grazie per l’attenzione…..
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