Colostrum - "Jedno z najdôležitejších pokrmov na svete" - Doc. Ing. Mária Greifová, Phd.

Bovinné colostrum (BC) je prvým sekrétom mliečnej žľazy kráv po otelení. Je bohatý na imunoglobulíny, laktoferín, lyzozým, laktoperoxidázu, rastové faktory a bioaktívne peptidy.

Colostrum má v porovnaní s mliekom vyššie hladiny bielkovín, tukov, vitamínov a minerálov.

Zdravá krava vyprodukuje približne 5 až 10 l colostra na jedno dojenie, množstvo, ktoré zvyčajne presahuje požiadavky novonarodeného teľaťa. Preto sa jeho prebytok môže použiť pri výrobe potravín, doplnkov stravy, liekov alebo najnovšie pri výrobe dojčenskej mliečnej výživy. Treba mu však venovať osobitnú starostlivosť, skladovať a spracovať tak, aby sa neohrozila biologická aktivita jeho zložiek a následne aj jeho terapeutický účinok. Koncentrácia väčšiny metabolitov BC je zachovaná alebo len mierne ovplyvnená šetrnou pasterizáciou. Aj keď tepelné spracovanie môže ohroziť bioaktívne proteíny v dôsledku denaturácie, ich množstvo v BC je dostatočné na uplatnenie priaznivých účinkov. Väčšina komerčne dostupných produktov BC na trhu sa pripravujú lyofilizáciou alebo sušením rozprašovaním s cieľom zachovať biologickú aktivitu jeho zložiek.

BC je bezpečné pre ľudskú spotrebu. Má jedinečnú kombináciu živín a bioaktívnych látok, čo z neho robí prírodný doplnok alebo zdroj molekúl pre nutričné ​​potraviny a produkty s vysokou pridanou hodnotou. Vďaka svojmu zloženiu  sa podporuje konzumácia BC ako doplnok výživy pre novorodencov, deti a dospelých, ktorí nemajú žiadne obmedzenia na konzumáciu kravského mlieka. Zvyšujúci sa počet klinických štúdií obhajuje používanie bovinného colostra ako nutraceutickej potraviny alebo doplnku. Jeho priaznivé účinky na profylaxiu a liečbu gastrointestinálnych porúch súvisia najmä s početnými imuno modulačnými zložkami, ktoré udržiavajú a obnovujú zdravie gastrointestinálneho traktu. Viaceré štúdie tomu nasvedčujú, že spotreba colostra môže znížiť výskyt a závažnosť porúch trávenia a zmierniť choroby týkajúcich sa zápalu čriev. Môže tiež prispieť k prevencii a liečbe problémov s hrubým črevom a zápchou.

CHEMICKÉ ZLOŽENIE BOVINNÉHO COLOSTRA:

Prvé mlieko vylučované samicami cicavcov – colostrum – je zodpovedné nielen za zásobovanie živín na výživu ich potomkov po pôrode, ale aj antibakteriálnych látok a rastových faktorov, čo poskytuje novorodencovi imunologickú ochranu proti patogénom a hrá zásadnú úlohu v ich fyziológii, pričom priamo ovplyvňuje rast a vývoj. Zloženie colostra sa líši od zloženia zrelého mlieka najmä vďaka prítomnosti imunologických a biologických aktívnych zložiek (vrátane imunoglobulínov, leukocytov, laktoferínu, lyzozýmu, cytokínov, rastových faktorov, hormónov a oligosacharidov), čím sa stáva produktom veľkého záujmu o využitie farmaceutickým a potravinárskym priemyslom. Bohaté zloženie BC predurčuje jeho využitie v ľudskej výžive ako zdroj bioaktívnych zložiek potenciálne schopných podporovať zdravie zlepšením prevencie a liečbou niekoľkých chorôb. Používa sa už v dezertoch, nápojoch a v niektorých krajinách ako jedlo. Na trhu je dostupný ako tablety, prášok, koncentrát, kapsuly, žuvačky, suplementované mlieko s colostrom, zmrzlinou, tvarohom, jogurtom a mliečnymi nápojmi s pridaným colostrom a najnovšie colostrum obsahujú  aj dojčenské mlieka. Je potrebné uviesť, že existuje veľká variabilita v bioaktivite  komerčne dostupných BC produktov. Chemické zložky BC možno rozdeliť do troch hlavných kategórií: nutričné ​​zložky, imunitné faktory a rastové faktory. Nutričné zložky zahŕňajú makro a mikroživiny prítomné v mlieku (bielkoviny, lipidy, cukry, vitamíny a minerály). Imunoglobulíny (IgA, IgG a IgM), laktoferín, lyzozým a laktoperoxidáza sú imunitné faktory. V rámci rastových faktorov existujú epidermálny rastový faktor (EGF), fibroblastové rastové faktory (FGF1 a FGF2), rastové faktory podobné inzulínu (IGF-I a IGF-II), transformujúce rastové faktory beta (TGF-b1 a TGF-b2), rastový faktor odvodený od krvných doštičiek (PDGF) a betacelulín (BTC).

Tabuľka 1 ukazuje živiny a bioaktívne zlúčeniny prítomné v bovinnom colostre.

Na nutričné zloženie colostra vplýva plemeno, poradie otelenia, kŕmenie a zdravotný stav kravy, ďalej popôrodný čas (priamo ovplyvňuje jeho zloženie, keď porovnáme colostrum odobraté v prvých hodinách po pôrode s tým, čo sa získa pri následných dojeniach ako aj so zrelým mliekom (tabuľka 2).

Colostrum aj zrelé mlieko sa vylučujú z mliečnej žľazy. Jediný rozdiel je v tom, že colostrum sa vylučuje okamžite po pôrode a zrelé mlieko je s pribúdajúcim časom od otelenia. Najvýznamnejšie atribúty BC sú pozoruhodne zvýšené hladiny nutričných a rast podporujúcich bioaktívnych zlúčenín. Obsah bielkovín v BC sa pohybuje od 4,1 do 14g/100 ml, čo je niekoľkonásobne viac ako v zrelom  mlieku (3, 7 g/100 ml). Obsah laktózy je oveľa nižší v colostre ako v zrelom mlieku, čo naznačuje, že colostrum dobré tolerujú deti citlivé na laktózu. Hladiny gama globulínov (IgG1, IgG2, IgA, IgM (g/100 ml)) a rastových hormónov (IGF-I, IGF-II (μg/l)) sú výrazne vyššie v colostre ako v zrelom mlieku.  Množstvo laktoferínu (g/100 ml) a lyzozýmu (0,14–0,7 mg/l) je tiež vyššia v colostre  ako v zrelom mlieku.

IMUNITNÉ FAKTORY BOVINNÉHO COLOSTRA :

Imunoglobulíny

Imunoglobulíny G (IgG), A (IgA) a M (IgM) sú prítomné vo vysokých koncentráciách v bovinnom colostre. IgG predstavuje asi 80 % z celkového množstva imunoglobulínov. Primárnou funkciou imunoglobulínov je poskytnúť mláďaťu  pasívnu imunitu, cez placentu ich plod nezíska. Imunoglobulíny sú dobre známe pre svoje prínosy pre ľudské zdravie v zmysle imunogénnej odpovede. Hladiny imunoglobulinov v bovinnom colostre sú asi 100-krát vyššie ako tie, ktoré sa našli v zrelom mlieku.

Laktoferín

Laktoferín je glykoproteín viažuci železo, je prítomný v telesných sekrétoch ako sú slzy, pot, sliny a colostrum. Jeho koncentrácia v priebehu niekoľkých hodín od pôrodu klesá a v zrelom mlieku je prítomný v nižšej koncentrácii. Koncentrácia laktoferínu v colostre a zrelom mlieku sa vo všeobecnosti pohybuje medzi 1,5 – 5 mg/ml a 0,02–0,75 mg/ml. Laktoferín vykazuje antioxidačné, antimikrobiálne a imunomodulačné aktivity. Okrem toho zvyšuje proliferáciu a diferenciácia buniek črevného epitelu. Laktoferín má vysokú odolnosť voči tráveniu a podporuje zdravie čriev u detí redukciou patogénov.

Lyzozým

Lyzozým je antimikrobiálny enzým prítomný v mlieku, colostre a iných telesných  sekrétoch. Hydrolyzuje peptidoglykánovú vrstvu bakteriálnej bunkovej steny, čo spôsobuje lýzu grampozitívnych a gramnegatívnych bakteriálnych buniek. Koncentrácia lyzozýmu je vyššia v colostre ako v mlieku ( 0,14 až 0,7 mg/l oproti 0,07 až 0,6 mg/l ).

Laktoperoxidáza

Laktoperoxidáza (LP) je enzým, ktorý sa prirodzene vyskytuje v colostre a iných telesných sekrétoch. Jeho funkciou je katalyzovať oxidáciu tiokyanátov. Laktoperoxidáza katalyzuje antimikrobiálny systém z tiokyanátového iónu (SCN-) a peroxidu vodíka, pričom vytvára oxidačné produkty, ktoré inhibujú baktérie, prvoky a rast húb. Koncentrácia LP v colostre je nízka a zvyšuje sa po pôrode, pričom ide o enzým s najvyššiou koncentráciou v mlieku.

Rastové faktory bovinného colostra

Bovinné colostrum obsahuje asi 50 polypeptidov opísaných ako rastové faktory. Medzi hlavné rastové faktory patrí epidermálny rastový faktor (EGF), betacelulín (BTC), inzulínu podobný rastový faktor (IGF-1), transformujúci rastový faktor β1 (TGF-β1), fibroblastový rastový faktor 1 a 2 (FGF1 a FGF2) a doštičkový rastový faktor (PDGF). Tieto polypeptidy majú viacero funkcií, v zrelom mlieku sa nachádzajú v nízkych koncentrácie, čo posilňuje význam hodnotenie terapeutických prínosov colostra. Rastové faktory prítomné v colostre  hovädzieho dobytka odolávajú teplotám ošetrenia až do 60 °C. Polypeptidy ako napr . EGF, IGF-1 a TGF-β1 sa môžu absorbovať neporušené v gastrointestinálnom trakte. BC obsahuje aj bioaktívne peptidy, ktoré môžu byť uvoľnené ako výsledok aktivity kyslomliečnych baktérií a probiotických kmeňov. Funkcia bioaktívnych peptidov je rôzna, podľa dĺžky a poradia aminokyselín. Niektoré z bioaktívnych peptidov vykazujú antihypertenzívne, antioxidačné, antitrombotické, antimikrobiálne, a imunomodulačné funkcie.

LEKÁRSKE VYUŽITIE BOVINNÉHO COLOSTRA (BC)

Bovinné colostrum je dobre známe pre svoje liečivé vlastnosti už zo starovekých kultúr. Jeho konzumácia sa vo všeobecnosti považuje za bezpečnú pre človeka. BC obsahuje množstvo bioaktívnych živín, ktoré majú potenciál na liečbu viacerých ochorení. Patria sem alergie a poruchy súvisiace s imunitou (napr. alergické reakcie, anafylaxia, autoimunitné) a kardio-vaskulárne poruchy (ateroskleróza a kardiovaskulárne ochorenia). Ich ďalšie pôsobenie sa týka mozgu (depresia, úzkosť, nedostatok pozornosti, hyperaktivita), cerebrálna ischémia (neurobehaviorálne dysfunkcie), problémy s hrubým črevom (syndróm netesného čreva, zápcha a hnačka) a mikrobiálne a antivírusové infekcie.

BC vykazuje laxatívne vlastnosti, ktoré pomáhajú pri odstraňovaní prebytočného bilirubínu z GIT traktu novorodenca ako prevencia žltačky. BC doplnky sú tiež užitočné ako činidlá proti starnutiu (protizápalové a antioxidanty) a prirodzené zdroje telomerázy, enzýmu, ktorý môže spomaliť starnutie DNA. BC pomáha liečiť infekcie dýchacích ciest (alergické ochorenia a chronickú bronchitídu, vrátane infekcií horných dýchacích ciest),  zlepšuje atletický a vytrvalostný výkon alebo aeróbnu kondíciu (správny prísun kyslíka počas tréningu, vytrvalostný výkon, podporuje hojenie väzov a svalov, zvýšenie čistej svalovej hmoty a športový výkon. Je nápomocný aj v programoch na chudnutie (kvôli prítomnosti leptínu, pomáha znižovať chuť po jedle alebo pocit plnosti), hojenie rán (rastové faktory EGF, TGF, IGF a iné podporujú opravu poškodenej DNA a RNA, nervové bunky, chrupavky), tiež imunomoduláciu spojenú s HIV (konkrétne CD4, T pomocné bunky). BC bol použitý na prevenciu cestovateľskej hnačky, pri poškodení črevného tkaniva, pre liečenie diabetes typu 2, pri zápalovom ochorení čriev, na liečbu chrípky, hypercholesterolémiu, Alzheimerovu chorobu a mnohé ďalšie stavy.

ZÁVEREČNÉ POZNÁMKY A VÝHĽAD DO BUDÚCNOSTI:

Na základe rôznych výskumných dôkazov môžeme bovinné colostrum považovať za „jedno z najdôležitejších pokrmov na svete“.

BC má silnú antimikrobiálnu aktivitu proti G + aj G- baktériám  (E. coli, S. aureus, P. vulgaris, E. aerogenes a S. typhi). Je možné, že BC môže mať viricídne účinky proti vírusu COVID-19. Známy je najmä laktoferín, jeho antimikrobiálne a protizápalové vlastnosti. Zatiaľ čo niektorí pacienti sú alergickí na mliečne výrobky, produkty BC sú dobre znášané. Celkovo BC doplnky môžu byť bezpečne použité na liečbu chorôb gastrointestinálneho traktu, autoimunitné poruchy a rôzne druhy rakoviny.

Je však nevyhnutné zachovať monitorovanie metód jeho spracovania v priemyselnom meradle, aby bola integrita biologicky aktívnych molekúl v produktoch BC zachovaná. Tieto molekuly sú kľúčové pre jedinečné vlastnosti BC.

Autorom článku je doc. Ing. Mária Greifová, PhD.

doc. Ing. Mária Greifová, PhD., je vzdelaním a zameraním potravinársky technológ so skúsenosťami v oblasti mliekarenstva. Doteraz bola vedúcou vyše 65 bakalárskych prác, 50 diplomových prác, 4 ukončených doktorandov a podieľa sa na školení ďalších doktorandov. Ťažiskom jej vedecko-výskumnej práce je širšia problematika potravinárskej mikrobiológie so zreteľom na technologický a hygienický význam Bacillus cereus vo vzťahu k mliekarenským technológiám, významnú časť vedeckej práce venovala novým metódam detekcie Listeria monocytogenes, ale aj izolácií, charakteristike a aplikácii vybraných baktérií produkujúcich kyselinu mliečnu v potravinách. Jej vedeckú činnosť dokumentujú aktivity: 24 článkov v časopisoch registrovaných v CC; 20 článkov v časopisoch abstrahovaných v FSTA; 24 príspevkov v iných recenzovaných časopisoch; 60 prác evidovaných v zborníkoch z vedeckých podujatí z toho 16 vo svetovom jazyku. Na vedeckú prácu je 223 ohlasov evidovaných v databáze SCI a 63 v iných zdrojoch.

V minulosti bola a aj teraz je ako zodpovedný riešiteľ VEGA projektov (2012-2014), (2016-2019), (2021-2024),  APVV projektu (2007-2011), bola zástupcom vedúceho projektu pri riešení medzinárodného projektu IncoCopernicus (1999-2001), ako aj spoluriešiteľ niekoľkých VEGA projektov na FCHPT STU.