Жидкое золото - что это

Жидкое золото — что это

Бычий колострум (КОЛОСТРУМ) определяется как первое молоко, вырабатываемое молочными железами дойного животного после доения в течение первых дней. Примерно 5−10 л колострума может быть произведено здоровой коровой за одно доение. Из-за важности колострума его иногда называют «жидким золотом». Колострум богат биологически активными соединениями, такими как иммуноглобулины, факторы роста, лизоцимы, лектоферрин, лактопероксидаза, и разработан таким образом, что обеспечивает новорожденному пассивный иммунитет против патогенов.

Она также содержит повышенное количество жиров, белков, минералов и витаминов. Существует множество доказательств того, что КОЛОСТРУМ может быть ценным продуктом для лечения различных медицинских проблем как у взрослых, так и у детей. Компоненты, обладающие иммуномодулирующей природой, отвечают за восстановление и поддержание здоровья желудочно-кишечного тракта, в конечном итоге обеспечивая полезные результаты для лечения гастрозаболеваний, а также для профилактики. Колострум также может быть использован в качестве потенциальной оздоровительной добавки, направленной на улучшение физических показателей и восстановление спортсменов.

Таким образом, использование колострума не ограничивается только людьми, но и для благополучия домашних животных и питомцев. Существуют клинически значимые случаи и нет противоречий, свидетельствующих о негативных последствиях приема больших доз колострума. Ceniti et al. (2022) сообщили, что добавки на основе колострума могут играть важную роль в профилактике и лечении различных заболеваний, а также в фармацевтических целях или в качестве ежедневной пищевой добавки.

Из-за более высокого содержания белка в КОЛОСТРУМ наряду с низкой температурой свертывания возникает ряд проблем при промышленной переработке, и, напротив, антимикробная активность снижает вероятность ферментации. Большинство метаболитов, присутствующих в колоструме, мягко воздействуют или хорошо сохраняются при пастеризации при 60 °C в течение 25−30 минут. Биоактивные компоненты колострума обычно подвергаются распылительной или сублимационной сушке для сохранения биологической активности и поступают в продажу, готовые к употреблению с добавлением цельного молока, обезжиренного молока и сухой сыворотки.

Рацион крупного рогатого скота играет важную роль в составе колострума. Помимо рациона, возраст животного, состояние здоровья, период лактации, генетика, сезон и порода также играют роль в изменении состава колострума крупного рогатого скота. Процент лактозы в колоструме ниже, чем в зрелом молоке, но содержание нуклеотидов, факторов роста и цитокинов снижается через 3 дня после родов. Количество колострума, производимого коровой, огромно по сравнению с потребностями телят.

Колострум считается жидким золотом, иммунным молоком и «суперфудом» благодаря превосходному питательному профилю, функциональным соединениям и биоактивным соединениям по сравнению с добавками из одного ингредиента. Колострум очень хорошо известен своими потенциальными преимуществами для здоровья, поэтому необходимы инновационные технологии для изучения новых методов приготовления функциональных продуктов, обогащенных колострумом, чтобы обеспечить их эффективное использование в различных отраслях пищевой промышленности.

Питательный профиль коровьего колострума

1) Жир

Процент жира в колоструме выше, чем в зрелом молоке, и состав также отличается. Несколько изменений наблюдается в составе колострума во время его перехода к зрелому молоку, концентрация пальмитолеиновой, пальмитиновой и миристиновой кислот выше. Мононенасыщенные жирные кислоты в КОЛОСТРУМ составляют примерно (24,0−28,0%), насыщенные (65,0−75,0%) и полиненасыщенные (4,0−5,0%), а основные жирные кислоты включают пальмитиновую (40%) и олеиновую (21%), соответственно. Существует множество доказательств, подтверждающих важность пальмитата в раннем питании и иммуномодулирующую пользу олеиновой кислоты для здоровья сердечно-сосудистой системы. Некоторые исследования подтверждают роль жирных кислот как молекул, ответственных за сигнализацию и их вклад в регуляцию липогенеза в печени, а также как диетических жиров.

2) Витамины и минералы

КОЛОСТРУМ состоит из жирорастворимых витаминов, таких как A, E, D, K, и водорастворимых, таких как витамины комплекса B, которые играют важную роль в различных метаболических механизмах, включая антиоксидантную активность и рост костей. Витамин D участвует в поддержке иммунной системы и психического здоровья. Концентрация витаминов в колоструме зависит от нескольких факторов. Фаттах и др. (2012) исследовали, что бычий колострум содержит от 60 до 1040 мкг.100 г-1 витамина Е по сравнению с молоком. Колострум также богат минералами, такими как кальций, магний, медь, фосфор, железо, марганец и цинк.

3) Углеводы

Лактоза является преобладающим углеводом в короструме, ее концентрация составляет около 2,50%. Лактоза содержится в меньшей концентрации по сравнению со зрелым коровьим или человеческим молоком. Она может обеспечить печень глюкозой и галактозой, поддерживая хранение и синтез гликогена. При низком уровне лактозы молоко получается очень вязким и содержит меньше воды из-за отсутствия осморегулятора лактозы. Гликаны и олигосахариды присутствуют в коровьем колоструме в кислой форме от 0,7 до 1,2 мг/мл, которых меньше в зрелом молоке. Основными олигосахаридами являются 6′сиаиллактозамин, 3′сиалиллактоза, дисиалиллактоза и 6′сиалиллактоза. Среди всех вышеперечисленных олигосахаридов на долю 3'сиаллактозы приходится до 70% от общего количества олигосахаридов.

Свободные олигосахариды и конъюгированные N-гликаны представляют большее количество пребиотических компонентов. Введение ферментативного гликозилирования открыло ряд возможностей для улучшения структуры бычьих олигосахаридов до олигосахаридов человеческого молока.

Гибридные и сложные гликаны могут быть источником пребиотиков. Кроме того, конъюгация N-гликанов с белками молока позволяет извлекать их различными методами. Кроме того, конъюгация этих N-гликанов с белками молока позволяет применять различные стратегии их восстановления. Отделение белка от молока и последующая обработка для отделения N-гликанов предлагают потенциальный путь для их очистки. Таким образом, полученные N-гликаны, состоящие из N-гликозилированных белков, могут стать грозным источником субстратов, которые являются пребиотиками по своей природе. Обширная характеристика N-гликанов показала, что они чрезвычайно избирательны к определенным бактериям в кишечнике взрослого человека. Кроме того, бактерии, которые способны получить к ним доступ, ограничены из-за относительно огромных повторяющихся полимеров, имеющих менее сложную природу олигосахаридов, что способствует ограниченному выбору бифидобактерий с улучшением барьера ЖКТ и уменьшением энтеральных воспалений.

Биоактивные соединения колострума

В колоструме обнаружено около 250 или более функциональных соединений. Колострум содержит иммуномодулирующие компоненты и участвует как в прямом, так и в косвенном механизме регулирования иммунного ответа хозяина. Пищевые продукты, приготовленные из коровьего колострума, занимают около 55,5% мирового рынка в 2021 году, и согласно прогнозам, с 2020 по 2030 год рынок продуктов из колострума будет расти на 6,4% в год. Это можно объяснить всплеском спроса и интереса к ряду товаров, способствующих укреплению здоровья, что хорошо связано с рисками для здоровья и заболеваниями, вызванными неправильным питанием.

Биоактивные соединения присутствуют в колоструме в большем количестве по сравнению с молоком. Концентрация белка в колоструме выше в первые 24 часа после родов (15,90 г/100 г) и снижается до (3,3 г/100 г) через 5 месяцев после отела.

Иммуноглобулин составляет около 70−80% от общего количества белка и присутствует в крови (от 30 до 200 г/л), уровень которого снижается до (0,4−1,0 г/л) вскоре после родов. Подкласс IgG1 составляет 75% антител, за ним следуют другие подкатегории, включая IgM, затем IgA и IgG2. Ингибитор коровьего трипсина отвечает за защиту факторов роста. Он также может обеспечить защиту белков, обладающих биологической активностью, и IgG от протеолитической деградации, происходящей в кишечнике. Концентрация этого ингибитора трипсина в 100 раз выше в колоструме по сравнению с нормальным зрелым молоком. Концентрация α-лактальбумина также высока (¼ от общего количества сывороточного белка) наряду с повышенным количеством незаменимых аминокислот.

Saad et al. (2016) определили, что колострум проявляет нейтрализующий эффект в отношении эндотоксинов, а также демонстрирует антимикробную активность. Alsayed et al. (2020) сообщили, что употребление колострума может привести к изменению микробиома дыхательных путей.

Таким образом, биоактивные соединения, присутствующие в колоструме, могут быть полезны для спортсменов, подверженных инфекциям дыхательных путей после физических тренировок. Биоактивные соединения колострум, выделенные из невакцинированных/вакцинированных коров, в настоящее время тщательно изучаются на предмет их потенциала в качестве защитного агента против инфекций, вызываемых у людей вирусом SARS-CoV-2 (COVID-19).

1) Иммуноглобулины

Они связаны с иммунологической активностью и действуют как защитная система против болезней и инфекций. В настоящее время существует возможность получения препарата гипериммунного колострума (ГИК) с помощью методов обогащения и фракционирования. Этот сектор очень интересен, и необходимо сосредоточиться на его промышленном производстве благодаря его хорошей биодоступности.

IgG содержатся в колоструме в большом количестве (80−90%) с концентрацией от 30 до 87 г L-1 и меньшим количеством IgM, IgD, IgA и IgE. IgG может модулировать врожденные и адаптивные иммунные реакции и обеспечивает пассивный иммунитет.

Иммуноглобулины, полученные из колострума, способны захватывать патогены микрофагами, изменять микрофлору кишечника, стимулировать активацию В- и Т-клеток и предотвращать связывание патогена с клеткой хозяина наряду с локализованной продукцией IgA.

Gasser et al. (2018) исследовали, что сочетание поливалентных иммуноглобулинов с витамином D3 может благотворно влиять на системное воспаление, возникающее у пациентов, страдающих колоректальным раком, путем повышения уровня цитокинов, обладающих противовоспалительной активностью. IgG эффективны против инфекций желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, таких как аллергическая астма, благодаря улучшению целостности эпителия как барьера. Концентрация IgA у человека выше по сравнению с другими иммуноглобулинами.

2) Лактоферрин

Это многофункциональный белок, который относится к семейству транферринов и в целом участвует в регуляции железа. Лактоферрин содержится в грудном молоке и колоструме человека. Средняя концентрация лактоферрина в коровьем колоструме составляет 0,2 г/л и 6−8 г/л. Его полезные свойства включают антибактериальную, противовоспалительную активность и защиту от различных желудочно-кишечных инфекций.

N-концевой участок лактоферрина взаимодействует с мишенью и микроорганизмами-хозяевами, что способствует его биологической активности. Лактоферрин подавляет инфекции, вызванные вирусами, связываясь с клетками-мишенями и, в свою очередь, препятствуя росту, а также внутриклеточной репликации вирусов. Связывание лактоферрина с гепарансульфатными протеогликанами также было показано в различных клетках.

Исследования также показали, что он обладает очень хорошей устойчивостью к перевариванию и оказывает благоприятное воздействие на здоровье кишечника младенца, снижая микробную нагрузку. Wakabayashi et al. (2014) сообщили об ингибирующем действии лактоферрина против вирусов, а пероральный прием лактоферрина показал благоприятные результаты и противостоял гриппу, герпесу, простуде и вирусному гастроэнтериту. Он способен препятствовать росту L. monocytogenes и E. coli.

Лактоферрин в сочетании с Igs и лактопероксидазой проявляет синергетический эффект. Таким образом, это биоактивное соединение представляет собой интересный сектор исследований для ученых и исследователей благодаря своей многофункциональной природе.

3) Ферменты

Ферменты присутствуют в повышенных количествах в послеродовой период в колоструме, чем в зрелом молоке. Они играют разнообразную роль, а их синергетический эффект вместе с некоторыми белками обеспечивает антимикробное действие. До настоящего времени в бычьем молоке было обнаружено около 70 различных местных ферментов, причем лизоцимы и нуклеазы имеют самую высокую концентрацию в колоструме.

4) Лизоцим

Этот фермент является бактерицидным по своей природе и отвечает за разрушение клеточной стенки бактерий. Лизоцим гидролизует слой пептидогликана и приводит к лизису как грамотрицательных, так и грамположительных аналогов.

Концентрация лизоцима в колоструме варьируется от 0,14 до 0,7 мг/л. Средняя концентрация лизоцима в колоструме составляет около 0,28 мкг/мл. Он также гидролизует связь β (1 → 4) между N-ацетилглюкозамином и мураминовой кислотой. Он также эффективен против Pseudomonas aeruginosa и E. coli.

5) Лактопероксидаза

Это жизненно важный антимикробный агент, обычно встречающийся в молоке. Лактопероксидаза отвечает за катализацию системы с антимикробным механизмом из H2О2 и SCN-(тиоцианат-иона), в конечном итоге производя продукты реакции, которые способны подавлять рост микроорганизмов, таких как гриколоструми, бактерии и простейшие.

Концентрация лактопероксидазы ниже в первые дни после родов, но постепенно увеличивается и становится ферментом с самой высокой концентрацией в молоке. В норме он участвует в естественной защите организма.

Этот фермент термоустойчив, замедляет метаболизм бактерий и вырабатывается молочной железой дойного животного, а также при экспрессии гена в эпителиальной клетке для кодирования этого конкретного фермента. Кроме того, лактопероксидаза защищает железы от инфекций, вызванных многими патогенными микробами, включая P. aeruginosa, Streptococcus spp. (воспалительные инфекции) и Listeria monocytogene.

6) Протеиназы

Основной протеиназой в молоке является плазмин (сериновая протеаза). Его концентрация в десять раз выше, чем в зрелом молоке. Активность плазмина снижается во время превращения колострума в зрелое молоко. Наряду с этим, активность катепсина D и протеазы в колоструме ниже, чем в молоке.

7) β-трансформирующий фактор роста

В коровьем колоструме содержится около 50 различных полипептидов, называемых факторами роста. Они выполняют множество функций, но их концентрация ниже в зрелом молоке. Факторы роста обладают устойчивостью к тепловой обработке (до 60 °C). В настоящее время разрабатывается несколько новых технологий для извлечения таких соединений из колострума. Концентрация факторов роста варьируется в зависимости от вида, а также внутри вида. В некоторых исследованиях сообщалось о снижении концентрации таких факторов в колоструме в течение 48−72 часов после отела.

β-трансформирующий фактор роста (TGF-β1) вырабатывается различными видами клеток и отвечает за регуляцию многих клеточных функций, таких как онкогенез, подавление иммунного ответа и пролиферация клеток.

Структура TGF-β1 отличается от структуры TGF-α. Они в значительной степени сочленены в поверхностных зонах желудочно-кишечного тракта. TGF-β1 имеет около 35 изоформ. Кроме того, TGF-β обладают противовоспалительной и иммуномодулирующей активностью и выступают в качестве эпителиального барьера кишечника.

Помимо эпителия, TGF-β также может модулировать функции иммунных клеток и люминальной микробиоты в кишечнике, тем самым способствуя поддержанию гомеостаза кишечника. TGF-β участвует в подавлении или индуцировании иммунных ответов адаптивного характера и в регуляции врожденного иммунитета. Он может подавлять или контролировать воспаление дыхательных путей и гиперактивность Т-хелперов (эффекторов). Существуют определенные доказательства, подтверждающие роль белка в поддержании/развитии иммунитета у детей. Это может привести к окончательной защите детей от многих воспалений и аллергий.

Основные факторы роста включают β-целлюлин (BTC), эпидермальный фактор роста (EGF), β1-трансформирующий фактор роста (TGF-β1), инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), факторы роста фибробластов 1 и 2 (FGF1 и FGF2) и тромбоцитарный фактор роста (PDGF) (McGrath et al. 2016). Такие полипептиды, как TGF-β1, EGF и IGF-1, обладают способностью частично деградировать или хорошо всасываться в желудочно-кишечном тракте (Gomes et al. 2021).

8) Цитокины

Эти соединения выделяются лейкоцитами, но некоторые цитокины, присутствующие в колоструме, вырабатываются в молочных железах крупного рогатого скота. Обычно в колоструме содержатся такие цитокины, как TNF-α, IL-1β и IL-6. Цитокины проявляют противовоспалительное или провоспалительное действие, укрепляют иммунитет против гриколострумов, вирусов и бактерий. Цитокины участвуют в стимулировании механизма воспаления, как IL-8 для стимуляции миграции клеточных линий колониальных клеток. Кроме того, они играют роль в предотвращении избыточного воспаления, как цитокины IL-10.

9) Лейкоциты

Содержание лейкоцитов в бычьем колоструме составляет примерно ∼ 106 /мл и в основном включает колостральные мононуклеарные клетки (КМЦ), такие как лимфоциты и макрофаги, а также эпителиальные и полиморфноядерные клетки. Они способны модулировать реакции иммунной системы и таким образом помогают поддерживать равновесное состояние между толерантностью системы и аллергией.

10) Казеин

Содержание казеина в колоструме и молоке составляет примерно 9,24% и 2,5−2,8%, соответственно. Биоактивные пептиды, полученные из казеина, оказывают антиокислительное, иммуномодулирующее и цитомодулирующее действие, образуясь в результате ферментативного гидролиза, ферментации или желудочно-кишечного переваривания.

Концентрация казеина снижается после каждого доения, среди которых уменьшается доля αs-казеина. Наблюдается увеличение уровня к-казеина, хотя показатели β-казеина остаются постоянными. Пептиды казеина обладают опиоидными свойствами, и Brooke-Taylor et al. (2017) исследовали, что β-казоморфин-7, μ-опиоидный пептид и некоторые другие короткоцепочечные β-казоморфины (BCM-5, BCM-3 и BCM-4) высвобождаются в процессе пищеварения в форме GI. Кроме того, гидролизаты, полученные из сыворотки и казеина, показали взаимодействие с рецепторами, участвующими в реакциях врожденного иммунитета.

11) Лактальбумин

Концентрация α-лактальбумина выше в человеческом молоке по сравнению с бычьим колострумом и зрелым молоком. β-лактоглобулин не встречается в человеческом молоке, но в изобилии присутствует в бычьем молоке. В тонком кишечнике происходит высвобождение многих пептидов, обладающих антимикробной и иммуномодулирующей активностью, высвобождающихся при переваривании α-LA.

12) Колостринин

Это комплекс, богатый пролин-пептидами, известный как Proline Rich Polypeptides (PRP), который содержится в колоструме коровы, козы и человека. Молекулярная масса PRP варьируется от 500 до 3000 Da.

PRP обнаружены за их роль в воздействии на дифференцировку и созревание тимоцитов (мышиных) в производстве интерлейкина 6, гамма-интерферона (γ-IFN), фактора α - некроза опухоли (α -TNF) и некоторых других типов цитокинов. Было показано, что некоторые небольшие пептиды, входящие в состав PRP, вызывают увеличение количества периферических лейкоцитов в крови. Он может уменьшить стресс в клетках, вызванный окислением и повреждением клеток, и подавляет сигналы, опосредованные (4HNE)-4-гидроксиноненалем.

Роль микро-РНК в бычьем колоструме

Микро-РНК (миРНК) — это короткие, эндогенные, некодирующие молекулы РНК, состоящие примерно из 21−25 нуклеотидов. В колоструме присутствует большее количество миРНК, чем в молоке, и более заметны миРНК, связанные с иммунитетом и развитием. Этеридж и др. (2011) сообщили, что микроРНК очень хорошо известны как биомаркеры в медицине человека для выявления многих заболеваний, таких как рак молочной железы.

МикроРНК могут играть важную роль в разработке хороших диагностических инструментов для раннего выявления заболевания маститом у животных, а также в качестве важных показателей качества различных пищевых продуктов. МикроРНК также включают показатели питательности жидкого молока и сухой молочной смеси. Они являются основными регуляторами различных биологических процессов и процессов развития. Как в колоструме, так и в молоке, миРНК являются сигнальными молекулами, передающимися от матери к новорожденному. Поскольку они упакованы во внеклеточные везикулы, что делает их устойчивыми к неблагоприятным условиям в желудочно-кишечном тракте, они достигают тонкого кишечника, всасываются и переносятся в кровоток. Van Hese et al. (2019) сообщили, что миРНК также регулируют дифференцировку В- и Т-клеток и влияют на выработку интерлейкинов макрофагами.

Польза бычьего колострума для здоровья

Биоактивные соединения колострума обладают потенциалом для лечения и профилактики многих заболеваний и сбоев в работе кишечника и дыхательных путей. Различные формы консервированного колострума, используемые для потребления человеком, включают жидкость, порошок, таблетки или капсулы. Жидкий колострум используется в качестве ингредиента во многих молочных продуктах, таких как сыр, дахи, кхес, йогурт, кефир, мороженое и напитки на основе молока. Колострума можно обрабатывать различными способами для продления срока хранения и получения биоактивных соединений для производства функциональных продуктов питания.

1) Респираторный тракт

Колострум может предотвратить инфекции верхних дыхательных путей (ВДП), которые поражают нос, трахею, рот, гортань и горло, вызывая ларинготрахеит, назорафингит, фарингит, синусит и ларингит. Имеются данные, свидетельствующие о том, что пероральный прием колострума положительно влияет на профилактику ОРВИ как среди взрослых, так и среди детей. У спортсменов, которые подвергаются большим физическим нагрузкам, также повышается вероятность инфекций дыхательных путей. Это может быть связано с легкой иммуносупрессией из-за длительной перетренированности и недостаточного восстановления организма.

2) Расстройства желудочно-кишечного тракта

Модуляция многих иммунных реакций происходит при добавлении в рацион питания колострума. В последние годы исследования продемонстрировали благоприятные эффекты против нескольких заболеваний желудочно-кишечного тракта, в первую очередь воспаления, профилактики/лечения вторичных язв и вирусной диареи. По-видимому, противовоспалительная активность колострума на эпителиальные клетки кишечника связана с подавлением NF-κB (ядерный фактор, участвующий в иммунных и воспалительных реакциях). Колострум также имеет потенциал для использования в дополнительной терапии для ослабления побочных эффектов, вызываемых лекарствами, среди которых желудочно-кишечный тракт ослаблен из-за фармакологической терапии. Колострум способен уменьшить воспаление слизистой оболочки полости рта и кишечника, вызванное лечением рака.

Anderson et al. (2019) провели эксперимент с культурой клеток с 4 обработанными продуктами колострума и показали, что промышленно обработанные продукты имеют потенциал для улучшения целостности барьера тонкой кишки. В другом исследовании ученые изучали влияние приема колострума на проницаемость кишечника 16 бойцов (смешанные боевые искусства) в соревновательный сезон. Отчеты показали, что менее чем за 3 недели приема легкой добавки произошло восстановление кишечной проницаемости.

3) Синдром короткого кишечника

Синдром короткого кишечника — это недостаточность кишечника вследствие энуклеации кишечника из-за инфаркта брыжеечных сосудов, аномалий, травм или осложнений болезни Крона. Он проявляется снижением всасывания питательных веществ и диареей, а также потерей веса и недоеданием.

Gomes et al. (2021) изучали эффект добавки поросятам белкового концентрата, полученного из колострума, и были получены многообещающие результаты, такие как повышение уровня IGF-1, мышечной гипертрофии и связывающих белков. Таким образом, добавка белкового концентрата колострума может быть альтернативой в лечении и профилактике синдрома короткой кишки. Однако не было получено стойких доказательств адаптации синдрома короткой миски при кормлении рационом колострума, обогащенным ИФР-1. Наряду с этим, при кормлении белковым концентратом колострума у подопытных животных наблюдалась нормализация стула и обычный набор веса. Добавка белкового концентрата колострума улучшила морфологические характеристики кишечника, такие как увеличение глубины крипт и длины ворсинок, что привело к адаптации кишечника.

4) Воспалительный синдром кишечника

Это заболевание поражает кишечник и подразделяется на 2 фенотипа, а именно: болезнь Крона и язвенный колит. Причина пока не выяснена учеными, но некоторые исследования предполагают, что это может быть связано с нарушением функционирования иммунной системы слизистой оболочки. Поэтому колострум может стать заменителем факторов роста и иммунных факторов, что приведет к восстановлению ЖКТ.

Исследование антибактериального и противовоспалительного действия колострума на клетки кишечника показало положительное влияние на здоровье кишечника. Menchetti et al. (2021) наблюдали модуляцию микробиоты кишечника и истощение маркеров воспаления при оценке 7-дневного приема колострума в качестве профилактической меры для уменьшения колита у мышей. Сообщалось о стимуляции роста полезных колониальных микробов, таких как Lactobacillus spp. и Bifidobacterium spp.

5) Некротизирующий энтероколит

Некротизирующий энтероколит — обычное заболевание, связанное с преждевременными родами, и основная причина смертности младенцев. Для изучения влияния колострума коровы и человеческого колострума на исходы НЭК, а также на развитие недоношенности были проведены различные исследования. В клиническом исследовании, проведенном Balachandran et al. (2017) на 86 новорожденных с низкой массой тела при рождении (от 1000 до 1500 г), добавка колострума вводилась в дозе 2 г 4 раза в день. Не было показано никаких заметных различий в возникновении НЭК при добавлении колострума по сравнению с плацебо.

В мета-анализе Sadeghirad et al. (2018) совокупные результаты свидетельствуют о том, что ни коровий колострум, ни человеческий колострум (ЧК) не влияли на распространенность НЭК в тяжелой форме, непереносимость корма, смертность, сепсис, подтвержденный культуральным методом.

6) Микробные инфекции

Колострум способен снижать рост бактерий, включая Staphylococcus aureus, Salmonella typhi, Proteus vulgaris, Escherichia coli и Enterobacter aerogenes. Разработано и продвигается множество перспективных пищевых продуктов, которые, вероятно, могут быть использованы как функциональные продукты питания, помогающие предотвратить инфекции ЖКТ.

Был проведён эксперимент по ферментации колострума с Lactobacillus paracasei и Lactobacillues plantarum, влияние методов сушки на Igs, такие как IgM, IgG и IgA, и его антимикробную активность. Результаты показали, что продукт, полученный в результате ферментации колострума, подавлял рост 12 патогенных микробов, а также обладал более высоким содержанием IgM и IgG.

1. pylori считается одной из наиболее распространенных инфекций человека, вызываемых бактериями. Инфекция вызывается пероральным проглатыванием бактерии, передается в раннем детстве, а ее элиминация у детей может быть спонтанной. Инфекция H. pylori высоко ассоциирована с рядом заболеваний желудочно-кишечного тракта, включая хронический гастрит, пептические и дуоденальные язвы, а также аденокарциному желудка. Добавление лактоферрина в форме колострума способствует повышению скорости эрадикации инфекции H. pylori.

7) Инфекционная диарея

Это расстройство пищеварительного тракта, вызываемое, главным образом, такими патогенами, как E. coli, Cryptosporidium spp., ротавирус, и добавка колострума показала свое действие против таких патогенов. За последние годы было собрано множество доказательств, подтверждающих тот факт, что колострум может предотвратить вирусную диарею.

Роль колострума в борьбе с инфекционной диареей с помощью рандомизированных и контролируемых исследований, мета-анализа и систематического поиска показала, что продукты из колострума облегчают симптомы инфекционной диареи у детей.

Колострум способен защитить новорожденного теленка от патогенов, таких как энтеротоксигенная кишечная палочка (ETEC), которая является основной причиной неонатальной диареи у телят, обеспечивая пассивный иммунитет.

8) Вирусный грипп

Вирусный грипп является причиной респираторных инфекций и относится к родам, А и В, которые поражают людей с такими симптомами, как легкая инфекция в верхних дыхательных путях, кашель, боль в горле, головная боль, лихорадка, боль в мышцах, насморк и усталость, переходящие в более тяжелые состояния и приводящие к тяжелой пневмонии. Способ передачи — через воздух в аэрозоле или каплях респираторных выделений от инфицированного человека к другому человеку. Пероральный прием колострума может быть полезен в лечении или профилактике гриппа и иногда может быть столь же успешным в борьбе с инфекцией по сравнению со стандартными мероприятиями.

Помощь в терапии при лечении КОВИД-19

Колострум содержит лактоферрин в качестве биоактивного соединения, которое помогает замедлить прогрессирование заболевания. Колострум играет двойную роль как антибактериальное, противовоспалительное и антивирусное средство, а также укрепляет иммунную систему человека.

Yadav et al. (2016) сообщили, что бычий колострум обладает сильной антимикробной активностью против грамотрицательных и грамположительных штаммов микроорганизмов. Колострум также демонстрирует минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) 100 мкг/мл против S. aureus, P. vulgaris, E. coli и S. typhi. Все эти факты дают основание утверждать, что он может обладать вирицидным действием против вируса COVID-19. Lactyferrin Forte™ (пероральная добавка с лактоферрином) принимали 75 COVID-19 положительных пациентов в течение 10 дней и обнаружили уменьшение головной боли, сухого кашля и диареи, а также улучшение мышечной боли, одышки и аносмии. В другом исследовании Serrano et al. (2020) изучали, что добавку в количестве 128−192 мг/день получали 256 человек, контактировавших с COVID-19 положительными пациентами. Авторы сообщили о профилактической роли добавки против заражения вирусом, и лактоферрин, по-видимому, эффективен как для профилактики, так и для лечения людей, страдающих COVID-19.

Основные различия между коровьим колострумом (КК) и человеческим колострумом (ЧК)

Человеческий колострум (ЧК) играет особую роль в поддержке новорожденного как защитное средство от многих хронических заболеваний и аллергии, а также обеспечивает метаболические преимущества в течение длительного времени. Пептиды в человеческом молоке проявляют различные функции, включая антибактериальную, минералосвязывающую, иммуномодулирующую, антиоксидантную, антигипертензивную активность, антитромботическую и эффект антагонизма опиоидов. И КК, и ЧК являются богатым источником белка, факторов роста, иммуноглобулина, лактоферрина и многих других биоактивных соединений, которые способны лечить аутоиммунные расстройства. ЧК содержит большое количество сыворотки по сравнению со зрелым молоком (Juhl 2017). Концентрация таких биологически активных соединений, как EGF, IGF, лактоферрин, гормон роста и IgA, заметно выше в ЧК по сравнению с КК. В то время как в коровьем колоструме содержание IgG на 20% выше, чем в ЧК — около 2% IgG (Thapa 2005).

Исследования показали, что КК имеет в 100−1000 раз больший потенциал, чем ЧК. Таким образом, человеческие младенцы также могут хорошо развиваться при употреблении детских смесей на основе КК. Так как они могут обеспечить младенца факторами роста и пассивным иммунитетом, необходимыми для развития ЖКТ и физического развития.

Liang et al. (2018) сообщили, что общее содержание свободной аминокислоты в КК и ЧК составило 0,32 г L-1 и 0,63 г L-1, что в два раза больше в ЧК, чем в КК. Тем не менее, общее содержание гидролитической аминокислоты составило 4,2 г L-1 и 2,2 г L- 1 в КК и ЧК, соответственно. В общей сложности 920 экзосом молочных белков были количественно определены и идентифицированы в КК и ЧК.

Коммерчески доступные добавки из бычьего колострума

В мире производится множество добавок, доступных в различных формах, таких как капсулы, таблетки, гели и порошок. Некоторые из таких добавок — Biostrum/B-колострум производства Nutritech Pvt. Ltd. в форме капсул, содержащих такие компоненты, как IgD, IgE, IgA, IgM и IgE, с размером порции от 4 до 6 капсул дважды в день. Порошок колострума Symbiotics, содержащий фосфолипиды BC, с размером порции 3,0 г. Колострум Zenith Nutrition в форме капсул, содержащий IgD, IgE, IgA, IgM и IgE, размер порции — 2 капсулы. APS BioGroup, Mt Capra Wholefood Nutritionals, Biostrum Nutritech Private Ltd. — некоторые из компаний, производящих порошок колострума в форме коровьего, козьего и буйволиного колострума.

Другими коммерчески доступными продуктами на основе колострума и его производных являются пастилки Igazym, состоящие из лизоцима и порошка колострума, производимые компанией Pedersen Biotech в Вейле, Дания; Smart Naco, SDN, Малайзия, производящая продукт под названием Naco IgG Plus, который представляет собой обезжиренный КОЛОСТРУМ; крем Emma на основе колострума и порошка Extra Edge BC от Immuno-Dynamics Inc. в Фениморе; обогащенный распылением порошок Lactobin IG от Biotest Pharma, Германия; ColoPlus от ColoPlusAB, Швеция (Rathe et al. 2014). Novatreat Pvt. Ltd. в Турку, Финляндия, произвела первый в мире питьевой продукт на основе колострума.

Преодоление препятствий на пути коммерциализации колострума

Микрофлора и питательный профиль сырого бычьего колострума, скорее всего, будут весьма разнообразными, а также повысится вероятность роста испорченных и патогенных микроорганизмов. Употребление сырого бычьего колострума увеличивает вероятность заболевания из-за порчи, интоксикации и инфекций. Поэтому существует необходимость в проведении различных видов термической обработки бычьего колострума перед употреблением. Существуют и другие трудности, возникающие при переработке колострума для коммерческих целей.

1) Заражение бычьими патогенами

Многие патогены, включая Salmonella Spp., L. monocytogenes, Mycobacterium bovis, Mycoplasma spp., Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis, Compylobacter spp. и E. coli, могут передаваться молочным телятам через колострум. Для уничтожения всех этих патогенов можно использовать тепловую обработку, такую как пастеризация, стерилизация и ультравысокая температура (UHT). Использование различных комбинаций тепловой обработки также снижает концентрацию Igs и повышает вязкость бычьего колострума.

2) Ограничения, связанные с контролем на ферме

Сбор и хранение колострума являются основными факторами, определяющими срок хранения колострума во время первичного производства. Вымя животного, условия окружающей среды, работники и загрязненное оборудование являются первичными источниками загрязнения. Микробы могут загрязнять колострум из-за плохих гигиенических условий, доения, переработки, упаковки, транспортировки и хранения. Согласно нормам Европейского Союза, колострум должен быть немедленно охлажден ниже 8 °C, чтобы избежать быстрого накопления большого количества бактерий, и храниться отдельно, а во время транспортировки температура должна быть ниже 10 °C.

3) Контроль рисков при переработке коровьего колострума

Промышленная переработка колострума является насущной необходимостью, чтобы избежать потенциальных патогенов, присущих непереработанному молоку и молочным продуктам. В Food Standards Australia New Zealand (2019, 2020) сообщается, что состояние здоровья животных, гигиена доения, холодильное оборудование и его эффективность, методы очистки оборудования, техническое обслуживание и дезинфекция, личная гигиена работников и температура охлаждения при упаковке, хранении и транспортировке являются важными шагами для сохранения качества колострума до и во время переработки. Несколько методов обработки, используемых для уничтожения патогенов и улучшения качества колострума, включают низкотемпературную кратковременную (LTST) и высокотемпературную кратковременную (HTST) пастеризацию, ультратемпературную (UHT) обработку под высоким давлением (HPP), микрофильтрацию и ферментацию. Нанотехнологии и липосомальная технология — это некоторые передовые технологии, используемые для переработки колострума для потребления человеком и имеющие множество преимуществ.

4) Проблемы переработки

Сохранение колострума и предотвращение его микробного загрязнения является одной из основных задач при переработке и разработке продуктов на основе колострума для потребления человеком. Различные проблемы, возникающие в ходе промышленных процессов, связаны с низкой температурой свертывания и высоким содержанием белка в колоструме, что препятствует термической обработке, например, пастеризации. Высокое содержание антимикробных соединений в колоструме может подавлять или замедлять процесс ферментации. Биоактивные соединения, включая Igs, имеющие нутрицевтическую ценность для человека, разрушаются при использовании высокой температуры для бычьего колострума. Выделение биоактивных фракций из колострума остается огромной проблемой как для изучения механизмов воздействия этой жидкости на человека, так и для разработки продуктов.

5) Потеря питательных веществ и биоактивных соединений

Бычий колострум содержит множество биоактивных соединений, которые необходимо сохранить при переработке. Однако, поскольку большинство биоактивных соединений хрупкие, их стабилизация представляет собой большую проблему для многих применений. Термическая обработка является наиболее распространенным способом обеспечения микробной безопасности, но негативно влияет на биоактивные соединения. Некоторые новейшие технологии, включая сублимационную сушку, высокое давление и облучение, рекомендуются для увеличения срока хранения бычьего колострума.

Авторы сообщили, что обработка высоким давлением является перспективным методом для сохранения Igs. Tacoma et al. (2017) изучали влияние тепловой обработки на протеом колострума, определенный с помощью LC-MS/MS, и сообщили об изменении состава белков с высоким и низким содержанием. Технология нанокапсулирования инкапсулирует биоактивные соединения, присутствующие в колоструме, в везикулы нанометрового размера для предотвращения их денатурации. Эта технология очень эффективна для предотвращения проблем нестабильности при сохранении колострума и его биоактивных белков. Chen et al. (1999) исследовали инкапсуляцию IgG с использованием 0,5% Tween 80, соевого белка, стеарата сахарозы и сообщили о повышении стабильности свободного IgG к средам pH 12,0 и 2,0 на 33−62% и 21−56%, соответственно.