Pregled laktoperoksidaze

Laktoperoksidaza (LPO), koja se nalazi u pljuvačnim i mliječnim žlijezdama, ključni je element imunološkog odgovora važan za održavanje dobrog oralnog zdravlja. Najvažnija uloga laktoperoksidaze je oksidacija iona tiocijanata (SCN) koji se nalaze u slini u prisutnosti vodikovog peroksida, što rezultira proizvodima koji pokazuju antimikrobno djelovanje. LPO koji se nalazi u goveđem mlijeku primjenjen je u medicinskoj, prehrambenoj i kozmetičkoj industriji zbog njegove funkcionalne i strukturne sličnosti s ljudskim enzimom.

Moderni proizvodi za oralnu higijenu obogaćeni su laktoperoksidaznim sustavom koji nude izvrsnu alternativu standardnoj fluoridnoj pasti za zube. Zbog široke primjene dodatak laktoperoksidazi, njegova se potražnja tijekom godina značajno povećavala i još uvijek raste.
Laktoperoksidas-01

Što je laktoperoksidaza?

Laktoperoksidaza je jednostavno enzim peroksidaza proizveden iz sluznice, mliječnih i pljuvačnih žlijezda, koji djeluje kao prirodno antibakterijsko sredstvo. U ljudima enzim laktoperoksidaza kodiran je LPO genom. Ovaj enzim obično se nalazi u sisavaca, uključujući ljude, miševe, goveda, deve, bivole, krave, koze, Ilamu i ovce.

Funkcija laktoperoksidaze:

LPO je visoko učinkovito antimikrobno sredstvo. Stoga se upotreba laktoperoksidaze temelji na ovom principu. Primjena laktoperoksidaze nalazi se uglavnom u očuvanju hrane, oftalmičkim otopinama i u kozmetičke svrhe. Također, laktoperoksidaza u prahu koristi se u liječenju rana i zuba. Nadalje, LPO je učinkovito antivirusno i antiumorsko sredstvo. U nastavku se raspravlja o više upotreba laktoperoksidaze:

i. Rak dojke

Rak laktoperoksidaze sposobnost upravljanja povezana je s njegovom sposobnošću oksidacije estradiola. Ova oksidacija dovodi do oksidativnog stresa u stanicama raka dojke. Funkcija laktoperoksidaze ovdje je da izazove lanac reakcija koje vode do potrošnje kisika i akumulacije unutarćelijskog vodikovog peroksida. Kao rezultat ovih reakcija, LPO učinkovito in vitro ubija tumorske stanice. Također, makrofagi izloženi LPO aktiviraju se da uništavaju stanice raka, ubijajući ih.

ii. Antibakterijski učinak

Enzim LPO djeluje kao prirodni spoj neimunog biološkog obrambenog sustava sisavaca i katalizira oksidaciju iona tiocijanata u antibakterijski hipotiocijanat. LPO može inhibirati rast širokog spektra mikroorganizama pomoću enzimske reakcije koja kao kofaktore uključuje ione tiocijanata i vodikov peroksid. Antimikrobna aktivnost LPO temelji se na stvaranju hipotiocijanitnih iona aktiviranjem enzima. Hipotiocijanitni ioni mogu reagirati s bakterijskim membranama. Oni također uzrokuju poremećaj u radu pojedinih metaboličkih enzima. Laktoperoksidaza ubija gram-negativne bakterije i sprječava rast i razvoj gram-pozitivnih bakterija.

iii. Laktoperoksidaza u kozmetici

Kombinacija laktoperoksidaze u prahu, glukoze, tiocijanata, jodida,

i glukozida oksidaza, a poznato je da su učinkoviti u očuvanju kozmetike.Laktoperoksidas-02

iv. Laktoperoksidaza u mlijeku čuvanje

Sposobnost laktoperoksidaze u održavanju čiste kvalitete sirovog mlijeka tijekom određenog vremenskog razdoblja utvrđena je u nekoliko polja i eksperimentalnim studijama provedenim u različitim geografskim regijama. Konzervans laktoperoksidaze može se koristiti za očuvanje sirovog mlijeka dobivenog od različitih vrsta. Koliko je učinkovita metoda ovisi o više faktora. Ti čimbenici uključuju temperaturu mlijeka tijekom razdoblja liječenja, vrstu mikrobiološke kontaminacije i količinu mlijeka.

Laktoperoksidaza ima bakteriostatski učinak u sirovom mlijeku sisara. Podaci istraživanja i iskustva iz stvarne prakse pokazuju da se laktoperoksidaza može koristiti izvan temperaturnih granica (15-30 stupnjeva Celzija) navedenih u kodeks smjernicama iz 1991. Na minimalnom kraju temperaturne ljestvice, različita ispitivanja pokazuju da aktiviranje laktoperoksidaze može odgoditi rast psihrotrofnih mliječnih bakterija i na taj način odgoditi kvarenje mlijeka više dana u odnosu na samo hlađenje. Ključno je napomenuti da svrha upotrebe laktoperoksidaze nije učiniti mlijeko sigurnim za konzumaciju, već sačuvati njegovu izvornu kvalitetu.

Prakticiranje dobre higijene u proizvodnji mlijeka presudno je za učinkovitost laktoperoksidaze i za mikrobiološku kvalitetu mlijeka. Sigurnost i svježina mlijeka može se postići samo kombinacijom toplinske obrade mlijeka i dobrim higijenskim postupcima neovisnim o upotrebi laktoperoksidaze.

Laktoperoksidas-03

v. Ostale funkcije

Studije su pokazale da, osim što ima antivirusne učinke, laktoperoksidaza također može zaštititi životinjske stanice od različitih oštećenja i peroksidacije, a također je važna komponenta obrambenog sustava od patogenih mikroorganizama u probavnom sustavu novorođenčadi.

Laktoperoksidazni sustav

Što je sustav laktoperoksidaze?

Sustav laktoperoksidaze (LPS) sastoji se od tri komponente koje uključuju laktoperoksidazu, vodikov peroksid i tiocijanat (SCN¯). Sustav laktoperoksidaze ima antibakterijsko djelovanje samo kada te tri komponente djeluju zajedno. U stvarnoj uporabi, ako koncentracija određenog elementa u sustavu nije dovoljna, mora se dodati kako bi se osigurao antibakterijski učinak, poznat pod nazivom LPS aktivacija. Među njima koncentracija laktoperoksidaze ne smije biti manja od 0.02 U / ml.

Prirodna koncentracija laktoperoksidaze u govedom mlijeku je 1.4 U / ml, što može udovoljiti ovom zahtjevu. SCN¯ je široko dostupan u izlučevinama i tkivima životinja. U mlijeku je koncentracija tiocijanata samo 3-5 µg / mL. Ovo je ograničavajući faktor za aktivnost sustava laktoperoksidaze. Pretpostavlja se da je tiocijanat potreban za aktiviranje sustava laktoperoksidaze oko 15 µg / mL ili čak više. Zato trebamo dodati ovaj egzogeni tiocijanat za aktiviranje sustava laktoperoksidaze. Sadržaj vodikovog peroksida u mlijeku, koje je ekstrudirano, iznosi samo 1-2 μg / Ml, a za aktiviranje LPS-a potrebno je 8-10 µg / mL vodikovog peroksida. Zbog toga se vodikov peroksid treba dovoditi izvana.

Sustav laktoperoksidaze igra važnu ulogu u urođenom imunološkom sustavu, može ubiti bakterije u mliječnom i mukoznom sekretu i može imati terapijsku primjenu.

U prehrambenim i zdravstvenim proizvodima ponekad se može koristiti i dodatak ili povećavanje laktoperoksidaznog sustava za kontrolu bakterija.

Kako radi?

LPS se sastoji od proizvodnje antibakterijskog spoja iz SCN, kataliziranog od strane LPO u prisutnosti vodikovog peroksida. Spomenuta laktoperoksidaza antimikrobno djelovanje prirodno se nalazi u nekoliko tjelesnih tekućina poput želučanog soka, suza i sline. Dvije ključne tvari za antimikrobni sustav, a to su vodikov peroksid i tiocijanat, prisutne su u mlijeku u različitim koncentracijama, ovisno o vrstama životinja i danom obroku.

U svježem mlijeku je antimikrobna aktivnost slaba i ostaje svega 2 sata jer mlijeko sadrži samo suboptimalne razine vodikovog peroksida i tiocijanatnog iona. Doda se tiocijanat koji se oksidira u reakciji s 2 elektrona dajući hipotiocijanit

Tiocijanat funkcionira kao kofaktor za sustav laktoperoksidaze. Kao rezultat, broj oksidiranih sulfhidrila ukupno je neovisan o tiocijanatnim ionima sve dok

  1. Tiolni dio je dostupan
  2. Tiocijanat nije iscrpljen
  • Dovoljno je prisutnog vodikovog peroksida
  1. Tiocijanat još nije ugrađen u aromatsku aminokiselinu

Kao rezultat toga, tiocijanat reaktivira antibakterijski učinak laktoperoksidaznog sustava u svježem mlijeku. To produžava rok trajanja svježeg mlijeka u tropskim uvjetima za sedam do osam sati.

Primjena / upotrebe laktoperoksidaze

i. Antimikrobno djelovanje

Antimikrobno djelovanje sustava laktoperoksidaze vidi se u baktericidnom i bakteriostatskom djelovanju nekih mikroorganizama koji se nalaze u sirovom mlijeku. Njegov baktericidni mehanizam djeluje na način da se tiolna skupina koja se nalazi na plazma membrani mikrobnih stanica oksidira. To rezultira razaranjem strukture plazma membrane što dovodi do istjecanja polipeptida, kalijevih iona i aminokiselina. Inhibicija unosa purina i pirimidina, glukoze i aminokiselina u stanice je inhibirana. Sintetizirana je i sinteza DNA, RNA i proteina.

Različite bakterije pokazuju različite stupnjeve osjetljivosti na laktoperoksidazni sustav. Gram-negativne bakterije, poput salmonele, pseudomonas i Escherichia coli, inhibiraju se i ubijaju. Mliječne kiseline i streptokok samo su inhibirani. Uništavanje tih bakterija sustavom laktoperoksidaze uzrokuje istjecanje nekih hranjivih tvari, što sprečava bakterije da uzimaju hranjive tvari, a to dovodi do opadanja ili smrti bakterija.

ii. Liječenje paradentoze, gingivitisa i ubijanje tumorskih stanica

LPS vjeruje se da je učinkovit u liječenju gingivitisa i paradentoze. LPO se koristi u ispiranju usta kako bi se smanjila oralna bakterija i, kao rezultat, kiselina koju stvaraju te bakterije. Konjugati antitijela u sustavu laktoperoksidaze i glukozida oksidaza pokazali su se učinkovitim u uništavanju i posljedičnom ubijanju tumorskih stanica in vitro. Također, makrofazi izloženi sustavu laktoperoksidaze aktiviraju se za uništavanje i ubijanje stanica raka.

iii. Oralna njega

Dokumentirana su različita klinička ispitivanja koja objašnjavaju učinkovitost LPS u pasti za zube. Nakon što je neizravno pokazalo, koristeći mjerenje eksperimentalnih parametara karijesa, da laktoperoksidazna pasta za zube koja sadrži amloglukozidazu (γ-amilaza) ima korisne učinke u oralnoj njezi. Enzimi kao glukozida oksidaza, lizocim i laktoperoksidaza prenose se izravno iz paste za zube u pelikul.

Budući da su sastojci peleta, ti su enzimi katalitički vrlo aktivni. Također, LPS ima blagotvoran učinak u sprečavanju karijesa u ranom djetinjstvu smanjujući broj kolonija koje tvore kariogena mikroflora jer povećava koncentraciju tiocijanata.

Kod bolesnika s kserostomijom, laktoperoksidazna pasta za zube superiornija je u odnosu na fluoridnu zubnu pastu kada je u pitanju stvaranje plakova. Primjena LPS nije ograničena na parodontitis i karijes. Kombinacija laktoperoksidaze i lizocima može se koristiti u liječenju sindroma peckanja usta.

Kada se LPS kombinira s laktoferrinom, ova kombinacija bori se protiv halitoze. Kada se LPS kombinira s lizocimom i laktoferrinom, LPS pomaže u poboljšanju simptoma kserostomije. Također, gelovi sa sustavom laktoperoksidaze pomažu u poboljšanju simptoma oralnog karcinoma kada je proizvodnja sline inhibirana uslijed zračenja.

Laktoperoksidas-04

iv. Jačanje imunološkog sustava

Antimikrobna aktivnost laktoperoksidaze igra presudnu funkciju u imunološkom sustavu. Hipotiocijanit je reaktivna komponenta koja nastaje djelovanjem laktoperoksidaze na tiocijanat. Vodikov peroksid proizvodi Duox2 proteini (dvostruka oksidaza 2). Izlučivanje tiocijanata u bolesnika s cističnom fibrozom je smanjeno. To rezultira smanjenjem produkcije antimikrobnog hipotiocijanita. To doprinosi većem riziku od infekcije dišnih puteva.

LPS učinkovito inhibira helicobacter pylori. Ali u cjelokupnoj ljudskoj slini, LPS pokazuje slabiji antibakterijski učinak. LPS ne napada DNK i nije mutagena. Ali, u određenim uvjetima, LPS može uzrokovati lagani oksidativni stres. Dokazano je da LPO u prisutnosti tiocijanata može izazvati citotoksične i baktericidne učinke vodikovog peroksida pod određenim uvjetima, uključujući kada je H2O2 prisutan u mješavinama reakcije u višku tiocijanata.

Pored toga, zbog snažnih i učinkovitih antibakterijskih svojstava i visoke otpornosti na toplinu, koristi se kao antibakterijsko sredstvo za smanjenje bakterijskih zajednica u mlijeku ili mliječnim proizvodima i kao pokazatelj ultrapasterizacije mlijeka. Aktiviranjem sustava laktoperoksidaze može se produžiti i rok trajanja rashlađenog sirovog mlijeka.

Hipotiocijanat koji proizvodi laktoperoksidaza može se upotrijebiti za inhibiranje virusa herpes simpleksa i virusa ljudske imunodeficijencije.

Laktoperoksidas-05

Je li sigurno za zdravlje ljudi i životinja?

FAO / WHO JECFA (Zajednički stručni odbor za aditive u hrani) proveo je i ispitao petnaest godina terenskih studija u zemljama u razvoju i razvijenim zemljama. Nakon što su ove detaljne i značajne studije završene, uporabu laktoperoksidaznog sustava u očuvanju mlijeka odobrila je FAO / WHO JECFA (Stručno povjerenstvo za prehrambene aditive). Stručnjaci su ovu metodu također proglasili sigurnom i za zdravlje ljudi i životinja.

LPS je prirodni sastojak želučanog soka i sline u ljudi te je stoga siguran kada se koristi u skladu s smjernicama Komisije Codex Alimentarius. Ova metoda nimalo ne utječe na dojeće životinje. To je zato što se tretman provodi tek nakon što se mlijeko izvadi iz čajevca.

Zaključak

Iz naše rasprave je vidljivo da su sustav laktoperoksidaze i laktoperoksidaze vrlo učinkoviti i vrlo korisni u širokom rasponu primjena. Ako želite napraviti savršen laktoperoksidaza kupiti za vaše istraživanje ili razvoj lijekova, ne tražite dalje. U mogućnosti smo da u najkraćem roku obradimo skupne narudžbe laktoperoksidaze i otpremimo ih u SAD, Europu, Kanadu i nekoliko drugih dijelova svijeta. Slobodno nas kontaktirajte za više informacija.

Reference

  1. Jantschko, PG Furtmüller, M. Allegra i sur., „Redox intermedijari peroksidaza biljaka i sisavaca: uporedna prolazna kinetička studija njihove reaktivnosti prema indolskim derivatima“, Arhiv biokemije i biofizike, vol. 398, br. 1, str. 12–22, 2002.
  2. Tenovuo JO (1985). "Peroksidazni sustav u izlučevinama ljudi." U Tenovuo JO, Pruitt KM (ur.). Laktoperoksidazni sustav: kemija i biološki značaj. New York: Dekker. str. 272.
  3. Thomas EL, PM Bozeman, Learn DB: Lactoperoxidase: struktura i katalitička svojstva. Peroksidaze u kemiji i biologiji. Uredio: Everse J, Everse KE, Grisham MB. 1991., Boca Raton, FL. CRC Press, 123-142.
  4. Wijkstrom-Frei C, El-Chemaly S, Ali-Rachedi R, Gerson C, Cobas MA, Forteza R, Salathe M, Conner GE (kolovoz 2003). "Laktoperoksidaza i obrana domaćina dišnih putova". Am. J. Respir. Mol Mol. Biol. 29 (2): 206–12.
  5. Mikola H, Waris M, Tenovuo J: Inhibicija virusa herpes simpleksa tip 1, respiratornog sincicijskog virusa i ehovirusa tipa 11 pomoću hipotiocijanita generiranog peroksidazom. Antivirus Res. 1995, 26 (2): 161-171.
  6. Haukioja A, Ihalin R, Loimaranta V, Lenander M, Tenovuo J (rujan 2004.). „Osjetljivost bakterije Helicobacter pylori na urođeni obrambeni mehanizam, laktoperoksidazni sustav, u puferu i u cijeloj slini čovjeka“. Časopis za medicinsku mikrobiologiju. 53 (Pt 9): 855–60.

Sadržaj