Prehľad laktoperoxidázy

Laktoperoxidáza (LPO), ktorý sa nachádza v slinách a mliečnych žľazách, je zásadným prvkom imunitnej reakcie, ktorá je dôležitá pri udržiavaní dobrého zdravia ústnej dutiny. Najdôležitejšou úlohou laktoperoxidázy je oxidovať tiokyanátové ióny (SCN–) nachádzajúce sa v slinách v prítomnosti peroxidu vodíka, čo vedie k produktom, ktoré vykazujú antimikrobiálnu aktivitu. LPO nájdené v hovädzom mlieku sa používa v lekárskom, potravinárskom a kozmetickom priemysle z dôvodu jeho funkčnej a štrukturálnej podobnosti s ľudským enzýmom.

Moderné výrobky ústnej hygieny sú obohatené o laktoperoxidázový systém, aby poskytovali vynikajúcu alternatívu k štandardnej fluoridovej zubnej paste. Z dôvodu širokého uplatnenia doplnok laktoperoxidázy, jeho dopyt sa v priebehu rokov výrazne zvýšil a stále rastie.
Lactoperoxidase-01

Čo je to laktoperoxidáza?

Laktoperoxidáza je jednoducho peroxidázový enzým produkovaný zo slizničných, mliečných a slinných žliaz, ktorý funguje ako prírodné antibakteriálne činidlo. U ľudí je enzým laktoperoxidáza kódovaný génom LPO. Tento enzým sa zvyčajne vyskytuje u cicavcov, vrátane ľudí, myší, hovädzieho dobytka, ťavy, byvolov, kráv, kôz, Imy a oviec.

Funkcia laktoperoxidázy:

LPO je vysoko účinné antimikrobiálne činidlo. Použitie laktoperoxidázy je preto založené na tomto princípe. Aplikácia laktoperoxidázy sa teda vyskytuje hlavne pri konzervácii potravín, očných roztokoch a kozmetických účeloch. Tiež sa laktoperoxidázový prášok používa na ošetrenie rán a zubov. Ďalej je LPO účinným protivírusovým a protinádorovým činidlom. Ďalej sa uvádza viac použití laktoperoxidázy:

i. Rakovina prsníka

Rakovina laktoperoxidázy riadiaca schopnosť je spojená s jej schopnosťou oxidovať estradiol. Táto oxidácia vedie k oxidačnému stresu v bunkách rakoviny prsníka. Funkciou laktoperoxidázy sa tu rozumie reťaz reakcií vedúcich k spotrebe kyslíka a akumulácii intracelulárneho peroxidu vodíka. V dôsledku týchto reakcií LPO účinne ničí nádorové bunky in vitro. Makrofágy vystavené LPO sa tiež aktivujú, aby zničili rakovinové bunky a usmrtili ich.

ii. Antibakteriálny účinok

Enzým LPO funguje ako prírodná zlúčenina imunitného biologického obranného systému cicavcov a katalyzuje oxidáciu tiokyanátového iónu na antibakteriálny hypotiokyanát. LPO môže inhibovať rast širokého spektra mikroorganizmov prostredníctvom enzymatickej reakcie, ktorá ako kofaktory zahŕňa ióny tiokyanátu a peroxid vodíka. Antimikrobiálna aktivita LPO je zásadne založená na tvorbe hypotiokyanitových iónov prostredníctvom aktivácie enzýmov. Hypotiokyanitové ióny sú schopné reagovať s bakteriálnymi membránami. Spôsobujú tiež narušenie fungovania konkrétnych metabolických enzýmov. Laktoperoxidáza ničí gramnegatívne baktérie a zabraňuje rastu a vývoju grampozitívnych baktérií.

iii. Laktoperoxidáza v kozmetike

Kombinácia laktoperoxidázového prášku, glukózy, tiokyanátu, jodidu,

a glukóza oxidáza a je známe, že sú účinné pri konzervácii kozmetiky.Lactoperoxidase-02

iv. Laktoperoxidáza v mlieku zachovanie

Schopnosť laktoperoxidázy udržiavať čistú kvalitu surového mlieka počas daného obdobia sa preukázala vo viacerých oblastiach a uskutočnili sa experimentálne štúdie v rôznych geografických regiónoch. Laktoperoxidázový konzervačný prostriedok sa môže použiť na konzervovanie surového mlieka získaného z rôznych druhov. Účinnosť metódy závisí od viacerých faktorov. Medzi tieto faktory patrí teplota mlieka počas obdobia liečby, typ mikrobiologickej kontaminácie a množstvo mlieka.

Laktoperoxidáza má bakteriostatický účinok v surovom mlieku cicavcov. Výskumné údaje a skúsenosti z reálnej praxe ukazujú, že laktoperoxidáza sa môže používať za hranicami teploty (15 - 30 stupňov Celzia) uvedenými v smerniciach codex z roku 1991. Na rôznych minimálnych teplotných stupniciach rôzne štúdie ukazujú, že aktivácia laktoperoxidázy môže v porovnaní so samotným chladením oddialiť rast mliečnych baktérií psychotropného tkaniva, a tak oddialiť kazenie mlieka o ďalšie dni. Je dôležité poznamenať, že účelom použitia laktoperoxidázy nie je zaistiť bezpečnosť konzumácie mlieka, ale zachovať jeho pôvodnú kvalitu.

Dodržiavanie správnej hygieny pri výrobe mlieka je rozhodujúce pre účinnosť laktoperoxidázy a pre kvalitu mikrobiologického mlieka. Bezpečnosť a čerstvosť mlieka sa dá dosiahnuť iba kombináciou tepelného spracovania mlieka a dobrých hygienických postupov nezávislých od používania laktoperoxidázy.

Lactoperoxidase-03

v. Ďalšie funkcie

Štúdie ukázali, že okrem antivírusových účinkov môže laktáteroxidáza chrániť živočíšne bunky pred rôznymi poškodeniami a peroxidáciou a je tiež dôležitou súčasťou obranného systému proti patogénnym mikroorganizmom v tráviacom systéme novorodencov.

Laktoperoxidázový systém

Čo je to systém Lactoperoxidase?

Laktoperoxidázový systém (LPS) sa skladá z troch zložiek, ktoré zahŕňajú laktoperoxidázu, peroxid vodíka a tiokyanát (SCN¯). Laktoperoxidázový systém má antibakteriálnu aktivitu iba vtedy, keď tieto tri zložky spolupracujú. Pri použití v reálnom živote, ak je koncentrácia konkrétneho prvku v systéme nedostatočná, musí sa pridať, aby sa zabezpečil antibakteriálny účinok, ktorý je známy ako aktivácia LPS. Koncentrácia laktoperoxidázy by nemala byť nižšia ako 0.02 U / ml.

Koncentrácia prírodnej laktoperoxidázy v hovädzom mlieku je 1.4 U / ml, čo môže spĺňať túto požiadavku. SCN¯ je široko dostupný v sekrétoch a tkanivách zvierat. V mlieku je koncentrácia tiokyanátu tak nízka ako 3 až 5 μg / ml. Toto je obmedzujúci faktor pre aktivitu systému laktoperoxidázy. Predpokladá sa, že tiokyanát potrebný na aktiváciu laktoperoxidázového systému je okolo 15 μg / ml alebo dokonca viac. Preto je potrebné pridať tento exogénny tiokyanát, aby sa aktivoval laktoperoxidázový systém. Obsah peroxidu vodíka v extrudovanom mlieku je iba 1 až 2 μg / ml a na aktiváciu LPS je potrebné 8 až 10 μg / ml peroxidu vodíka. Preto by mal byť peroxid vodíka dodávaný zvonka.

Laktoperoxidázový systém hrá dôležitú úlohu v vrodenom imunitnom systéme, môže zabíjať baktérie v sekréte mlieka a slizníc a môže mať terapeutické aplikácie.

V potravinách a výrobkoch zdravotnej starostlivosti sa niekedy na kontrolu baktérií používa pridanie alebo rozšírenie systému laktoperoxidázy.

Ako to funguje?

LPS pozostáva z výroby antibakteriálnej zlúčeniny z SCN katalyzovanej LPO v prítomnosti peroxidu vodíka. Uvedená laktoperoxidáza antimikrobiálna aktivita sa prirodzene vyskytuje v niekoľkých telových tekutinách, ako je žalúdočná šťava, slzy a sliny. Dve podstatné zložky antimikrobiálneho systému, ktorými sú peroxid vodíka a tiokyanát, sú prítomné v mlieku v rôznych koncentráciách v závislosti od druhu zvieraťa a daného krmiva.

V čerstvom mlieku je antimikrobiálna aktivita slabá a trvá iba 2 hodiny, pretože mlieko obsahuje iba suboptimálne hladiny peroxidu vodíka a tiokyanátového iónu. Pridá sa tiokyanát, ktorý sa oxiduje 2-elektrónovou reakciou za vzniku hypotiokyanitu

Tiokyanát funguje ako kofaktor pre systém Lactoperoxidase. Výsledkom je, že celkový počet oxidovaných sulfhydrylov je nezávislý od tiokyanátového iónu, pokiaľ

  1. K dispozícii je tiolová skupina
  2. Tiokyanát nie je vyčerpaný
  • Je prítomných dostatok peroxidu vodíka
  1. Tiokyanát ešte nie je zabudovaný do aromatickej aminokyseliny

Výsledkom je, že tiokyanát reaktivuje antibakteriálny účinok systému laktoperoxidázy v čerstvom mlieku. To predlžuje trvanlivosť čerstvého mlieka za tropických podmienok na sedem až osem hodín.

Aplikácia / použitie laktoperoxidázy

i. Antimikrobiálne pôsobenie

Antimikrobiálna aktivita systému laktoperoxidázy je pozorovaná pri baktericídnom a bakteriostatickom pôsobení niektorých mikroorganizmov nachádzajúcich sa v surovom mlieku. Jeho baktericídny mechanizmus funguje tak, že tiolová skupina nachádzajúca sa na plazmatickej membráne mikrobiálnych buniek je oxidovaná. To vedie k deštrukcii štruktúry plazmatickej membrány, čo vedie k úniku polypeptidov, iónov draslíka a aminokyselín. Príjem purínov a pyrimidínov, glukózy a aminokyselín bunkami je inhibovaný. Syntéza DNA, RNA a proteínov je tiež inhibovaná.

Rôzne baktérie vykazujú rôzne stupne citlivosti na laktoperoxidázový systém. Gramnegatívne baktérie, ako napríklad Salmonella, Pseudomonas a Escherichia coli, sú inhibované a usmrtené. Baktérie mliečneho kvasenia a Streptokok sú inhibované. Deštrukcia týchto baktérií systémom laktoperoxidázy spôsobuje únik niektorých živín, bráni baktériám v prijímaní živín, čo vedie k úbytku alebo smrti baktérií.

ii. Liečba paradentózy, gingivitídy a ničenia nádorových buniek

LPS je považovaný za účinný pri liečbe gingivitídy a paradentózy. LPO sa používa pri výplachu úst na zníženie baktérií v ústnej dutine a výsledkom je kyselina, ktorú tieto baktérie produkujú. Protilátkové konjugáty systému laktoperoxidázy a glukózoxidázy sa ukázali ako účinné pri ničení a následnom ničení nádorových buniek in vitro. Makrofágy vystavené systému laktoperoxidázy sa tiež aktivujú, aby zničili a zničili rakovinové bunky.

iii. Oral Care

Zdokumentovali sa rôzne klinické štúdie vysvetľujúce účinnosť LPS v zubnej paste. Po nepriamom preukázaní, pomocou merania experimentálnych parametrov kazu, zubná pasta obsahujúca amyloglukozidázu (y-amyláza) s laktoperoxidázou má priaznivé účinky v ústnej starostlivosti. Enzýmy, ako je glukóza oxidáza, lyzozým a laktoperoxidáza, sa prenášajú priamo z zubnej pasty do granuly.

Tieto enzýmy, ktoré sú súčasťou pelety, sú katalyticky vysoko aktívne. LPS má tiež priaznivý účinok pri prevencii proti kazu v ranom detstve znížením počtu kolónií, ktoré tvoria kariogénna mikroflóra, pretože zvyšuje koncentráciu tiokyanátu.

U pacientov s xerostómiou laktoperoxidázová zubná pasta je lepšia v porovnaní s fluoridovou zubnou pastou, pokiaľ ide o tvorbu plakov. Aplikácia LPS sa neobmedzuje iba na parodontitídu a kaz. Pri liečení syndrómu pálenia v ústach sa môže použiť kombinácia laktoperoxidázy a lyzozýmu.

Ak sa LPS kombinuje s laktoferínom, táto kombinácia bojuje proti halitóze. Ak sa LPS kombinuje s lyzozýmom a laktoferínom, LPS pomáha zlepšovať príznaky xerostomie. Gély so systémom laktoperoxidázy tiež pomáhajú zlepšovať príznaky rakoviny ústnej dutiny, keď je produkcia slín inhibovaná ožiarením.

Lactoperoxidase-04

iv. Posilnenie imunitného systému

Antimikrobiálna aktivita laktoperoxidázy hrá kľúčovú funkciu v imunitnom systéme. Hypotiokyanit je reaktívna zložka produkovaná laktoperoxidázovou aktivitou na tiokyanáte. Peroxid vodíka je produkovaný proteínmi Duox2 (duálna oxidáza 2). Sekrecia tiokyanátu u pacientov s cystickou fibrózou je znížená. To vedie k zníženiu produkcie antimikrobiálneho hypotiokyanitu. To prispieva k vyššiemu riziku infekcie dýchacích ciest.

LPS účinne inhibuje helicobacter pylori. Ale v celých ľudských slinách vykazuje LPS slabší antibakteriálny účinok. LPS nenapadá DNA a nie je mutagénny. Avšak za určitých podmienok môže LPS spôsobiť mierny oxidačný stres. Je dokázané, že LPO v prítomnosti tiokyanátu môže za určitých podmienok vyvolať cytotoxické a baktericídne účinky peroxidu vodíka, a to aj vtedy, keď je v zmesiach reakcie prítomný H2O2 v nadbytku tiokyanátu.

Okrem toho sa vďaka svojim silným a účinným antibakteriálnym vlastnostiam a vysokej odolnosti proti teplu používa ako antibakteriálny prostriedok na zníženie bakteriálnych spoločenstiev v mlieku alebo mliečnych výrobkoch a ako indikátor ultrapasterizácie mlieka. Aktiváciou laktoperoxidázového systému sa môže predĺžiť aj skladovateľnosť chladeného surového mlieka.

Hypotiokyanát produkovaný laktoperoxidázou sa môže použiť na inhibíciu vírusu herpes simplex a vírusu ľudskej imunodeficiencie.

Lactoperoxidase-05

Je to bezpečné pre zdravie ľudí a zvierat?

Pätnásť rokov terénnych štúdií v rozvojových a rozvinutých krajinách vykonal a preskúmal Spoločný výbor expertov pre potravinové prísady FAO / WHO. Po dokončení týchto hĺbkových a podstatných štúdií bolo použitie systému laktoperoxidázy pri konzervovaní mlieka schválené FAO / WHO JECFA (odborný výbor pre potravinárske prídavné látky). Odborníci tiež označili túto metódu za bezpečnú pre zdravie ľudí i zvierat.

LPS je prírodnou zložkou žalúdočnej šťavy a slín u ľudí, a preto je bezpečný, keď sa používa v súlade s usmerneniami komisie Codex Alimentarius. Táto metóda vôbec neovplyvňuje laktujúce zvieratá. Dôvodom je, že ošetrenie sa uskutočňuje až po extrahovaní mlieka z struku.

záver

Z našej diskusie je zrejmé, že laktoperoxidáza a laktoperoxidáza sú veľmi účinné a vysoko užitočné v širokej škále aplikácií. Ak hľadáte dokonalý laktoperoxidáza kúpiť pre svoj výskum alebo vývoj liekov už nehľadajte. Máme schopnosť spracovávať hromadné objednávky laktoperoxidázy v čo najkratšom čase a odosielať ich do USA, Európy, Kanady a niekoľkých ďalších častí sveta. Pre viac informácií nás neváhajte kontaktovať.

Referencie

  1. Jantschko, PG. 398, č. 1, str. 12 - 22, 2002.
  2. Tenovuo JO (1985). "Peroxidázový systém v ľudských sekrétoch." V Tenovuo JO, Pruitt KM (eds.). Laktoperoxidázový systém: chémia a biologický význam. New York: Dekker. p. 272.
  3. Thomas EL, Bozeman PM, Learn DB: Lactoperoxidase: štruktúra a katalytické vlastnosti. Peroxidázy v chémii a biológii. Editoval: 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 (august 2003). „Laktoperoxidáza a obrana hostiteľa ľudských dýchacích ciest“. Am. J. Respir. Celí Mol. Biol. 29 (2): 206–12.
  5. Mikola H, Waris M, Tenovuo J: Inhibícia vírusu herpes simplex typu 1, respiračného syncytiálneho vírusu a echovírusu typu 11 hypothiokyanitom generovaným peroxidázou. Antiviral Res. 1995, 26 (2): 161-171.
  6. Haukioja A, Ihalin R, Loimaranta V, Lenander M, Tenovuo J (september 2004). „Citlivosť Helicobacter pylori na vrodený obranný mechanizmus, laktoperoxidázový systém, v tlmivom roztoku a v ľudských celých slinách“. Journal of Medical Microbiology. 53 (bod 9): 855 - 60.

obsah