Laktoperoksidāzes pārskats

Laktoperoksidāze (LPO), kas atrodams siekalu un piena dziedzeros, ir būtisks imūnās atbildes elements, kas svarīgs labas mutes dobuma veselības uzturēšanai. Vissvarīgākā laktoperoksidāzes loma ir oksidēt tiocianāta jonus (SCN−), kas atrodami siekalās, ūdeņraža peroksīda klātbūtnē, iegūstot produktus, kuriem ir pretmikrobu iedarbība. Liellopu pienā atrodamais LPO ir izmantots medicīnas, pārtikas un kosmētikas rūpniecībā, pateicoties tā funkcionālajai un strukturālajai līdzībai ar cilvēka fermentu.

Mūsdienu mutes dobuma higiēnas līdzekļi tiek bagātināti ar laktoperoksidāzes sistēmu, lai piedāvātu lielisku alternatīvu parastajai zobu pastai ar fluoru. Tā kā laktoperoksidāzes papildinājums, tā pieprasījums gadu gaitā ir ievērojami palielinājies, un tas joprojām pieaug.
Lactoperoxidas-01

Kas ir laktoperoksidāze?

Laktoperoksidāze ir vienkārši peroksidāzes ferments, ko ražo no gļotādas, piena un siekalu dziedzeriem, un tas darbojas kā dabisks antibakteriāls līdzeklis. Cilvēkiem laktoperoksidāzes enzīmu kodē LPO gēns. Šis ferments parasti atrodams zīdītājiem, ieskaitot cilvēkus, peles, liellopus, kamieļus, bifeļus, govis, kazas, lamu un aitas.

Laktoperoksidāzes funkcija:

LPO ir ļoti efektīvs pretmikrobu līdzeklis. Tādēļ laktoperoksidāzes lietojumi balstās uz šo principu. Laktoperoksidāzes pielietojums galvenokārt ir atrodams pārtikas konservēšanā, oftalmoloģiskos šķīdumos un kosmētikā. Arī laktoperoksidāzes pulveris ir izmantots brūču un zobu ārstēšanā. Turklāt LPO ir efektīvs pretvīrusu un pretaudzēju līdzeklis. Tālāk ir apskatīti vairāk laktoperoksidāzes lietojumi:

i. Krūts vēzis

Laktoperoksidāzes vēzis vadības spēja ir saistīta ar spēju oksidēt estradiolu. Šī oksidācija izraisa oksidatīvo stresu krūts vēža šūnās. Laktoperoksidāzes funkcija šeit ir izraisīt reakciju ķēdi, kas izraisa skābekļa patēriņu un intracelulārā ūdeņraža peroksīda uzkrāšanos. Šo reakciju rezultātā LPO efektīvi iznīcina audzēja šūnas in vitro. Tiek aktivizēti arī makrofāgi, kas pakļauti LPO, lai iznīcinātu vēža šūnas, nogalinot tās.

II. Antibakteriāla iedarbība

LPO ferments darbojas kā dabisks savienojums zīdītāju imūnsistēmas bioloģiskajā aizsardzības sistēmā, un tas katalizē tiocianāta jona oksidāciju antibakteriālajā hipotiocianātā. LPO var kavēt plaša spektra mikroorganismu augšanu, izmantojot fermentatīvu reakciju, kurā kā kofaktori iesaistīti tiocianāta joni un ūdeņraža peroksīds. LPO pretmikrobu aktivitāte galvenokārt ir hipotiocianīta jonu veidošanās, aktivējot fermentus. Hipotiocianīta joni spēj reaģēt ar baktēriju membrānām. Tie arī traucē noteiktu metabolisma enzīmu darbību. Laktoperoksidāze nogalina gramnegatīvās baktērijas un novērš grampozitīvo baktēriju augšanu un attīstību.

III. Laktoperoksidāze kosmētikā

Laktoperoksidāzes pulvera, glikozes, tiocianāta, jodīda,

un glikozes oksidāze, un ir zināms, ka tie ir efektīvi kosmētikas konservēšanā.Lactoperoxidas-02

iv. Laktoperoksidāze pienā konservēšana

Laktoperoksidāzes spēja noteiktā laika posmā uzturēt svaiga piena tīru kvalitāti ir pierādīta vairākās jomās un dažādos ģeogrāfiskos reģionos veikti eksperimentāli pētījumi. Laktoperoksidāzes konservantu var izmantot, lai saglabātu svaigu pienu, kas iegūts no dažādām sugām. Cik efektīva ir metode, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem. Šie faktori ietver piena temperatūru apstrādes periodā, mikrobioloģiskā piesārņojuma veidu un piena daudzumu.

Laktoperoksidāze izraisa bakteriostatisku efektu zīdītāju svaigpienā. Pētījumu dati un reālās prakses pieredze rāda, ka laktoperoksidāzi var izmantot ārpus temperatūras robežām (15–30 grādi pēc Celsija), kas minētas 1991. gada kodeksa pamatnostādnēs. Temperatūras skalas minimālajā galā dažādi pētījumi rāda, ka laktoperoksidāzes aktivizēšana var aizkavēt psihotrofisko piena baktēriju augšanu un tādējādi vēl vairāk dienu atlikt piena sabojāšanos, salīdzinot tikai ar atdzesēšanu. Ir svarīgi atzīmēt, ka laktoperoksidāzes lietošanas mērķis nav padarīt pienu drošu patēriņam, bet gan saglabāt tā sākotnējo kvalitāti.

Laba piena higiēnas ievērošana piena ražošanā ir izšķiroša laktoperoksidāzes efektivitātei un piena mikrobioloģiskajai kvalitātei. Piena drošību un svaigumu var sasniegt, tikai apvienojot piena termisko apstrādi un labu higiēnas praksi, neatkarīgi no laktoperoksidāzes lietošanas.

Lactoperoxidas-03

v. Citas funkcijas

Pētījumi rāda, ka papildus pretvīrusu iedarbībai laktoperoksidāze var arī aizsargāt dzīvnieku šūnas no dažādiem bojājumiem un peroksidācijas, kā arī ir svarīga aizsardzības sistēmas sastāvdaļa pret patogēniem mikroorganismiem jaundzimušo gremošanas sistēmā.

Laktoperoksidāzes sistēma

Kas ir laktoperoksidāzes sistēma?

Laktoperoksidāzes sistēmu (LPS) veido trīs komponenti, kas ietver laktoperoksidāzi, ūdeņraža peroksīdu un tiocianātu (SCN¯). Laktoperoksidāzes sistēmai ir antibakteriālas aktivitātes tikai tad, ja šie trīs komponenti darbojas kopā. Reālā lietošanā, ja noteiktā elementa koncentrācija sistēmā nav pietiekama, tā jāpievieno, lai pārliecinātos par antibakteriālo iedarbību, kas ir pazīstama kā LPS aktivizācija. Starp tiem laktoperoksidāzes koncentrācija nedrīkst būt mazāka par 0.02 U / ml.

Dabiskā laktoperoksidāzes koncentrācija liellopu pienā ir 1.4 V / ml, kas var atbilst šai prasībai. SCN¯ ir plaši pieejams dzīvnieku sekrēcijās un audos. Tiocianāta koncentrācija pienā ir tikai 3-5 μg / ml. Tas ir laktoperoksidāzes sistēmas aktivitātes ierobežojošs faktors. Ir ierosināts, ka laktoperoksidāzes sistēmas aktivizēšanai nepieciešamais tiocianāts ir aptuveni 15 μg / ml vai pat vairāk. Tāpēc mums jāpievieno šis eksogēnais tiocianāts, lai aktivizētu laktoperoksidāzes sistēmu. Ūdeņraža peroksīda saturs pienā, kas ir izspiests, ir tikai 1-2 μg / Ml, un LPS aktivizēšanai nepieciešami 8-10 μg / ml ūdeņraža peroksīda. Tāpēc ūdeņraža peroksīds ir jāpiegādā ārēji.

Laktoperoksidāzes sistēmai ir nozīmīga loma iedzimtajā imūnsistēmā, tā var iznīcināt baktērijas pienā un gļotādās, un tai var būt terapeitisks pielietojums.

Pārtikā un veselības aprūpes produktos baktēriju kontrolei dažreiz izmanto laktoperoksidāzes sistēmas pievienošanu vai palielināšanu.

Kā tas darbojas?

LPS sastāv no antibakteriāla savienojuma ražošanas no SCN¯, ko katalizē LPO ūdeņraža peroksīda klātbūtnē. Minētā laktoperoksidāze pretmikrobu iedarbība dabiski atrodams vairākos ķermeņa šķidrumos, piemēram, kuņģa sulā, asarās un siekalās. Divas pretmikrobu sistēmas būtiskās sastāvdaļas, kas ir ūdeņraža peroksīds un tiocianāts, pienā atrodas dažādās koncentrācijās atkarībā no dzīvnieka sugas un barības.

Svaigā pienā pretmikrobu aktivitāte ir vāja un saglabājas tikai 2 stundas, jo pienā ir tikai suboptimālie ūdeņraža peroksīda un tiocianāta jonu līmeņi. Pievienots tiocianāts, kas oksidēts 2 elektronu reakcijā, iegūstot hipotiocianītu

Tiocianāts darbojas kā laktoperoksidāzes sistēmas kofaktors. Rezultātā oksidēto sulfhidrilu skaits kopumā nav atkarīgs no tiocianāta jona, kamēr

  1. Tiola daļa ir pieejama
  2. Tiocianāts nav izsmelts
  • Ir pietiekami daudz ūdeņraža peroksīda
  1. Tiocianāts vēl nav iekļauts aromātiskajā aminoskābē

Rezultātā tiocianāts atkārtoti aktivizē laktoperoksidāzes sistēmas antibakteriālo iedarbību svaigā pienā. Tas pagarina svaiga piena glabāšanas laiku tropiskos apstākļos uz septiņām līdz astoņām stundām.

Laktoperoksidāzes lietojums / lietojumi

i. Pretmikrobu darbība

Laktoperoksidāzes sistēmas pretmikrobu aktivitāte ir redzama dažu svaigpienā atrodamo mikroorganismu baktericīdā un bakteriostatiskā iedarbībā. Tās baktericīdais mehānisms darbojas tādā veidā, ka tiolu grupa, kas atrodas mikrobu šūnu plazmas membrānā, tiek oksidēta. Tā rezultātā tiek iznīcināta plazmas membrānas struktūra, izraisot polipeptīdu, kālija jonu un aminoskābju noplūdi. Tiek kavēta purīnu un pirimidīnu, glikozes un aminoskābju uzņemšana šūnās. Tiek kavēta arī DNS, RNS un olbaltumvielu sintēze.

Dažādām baktērijām ir atšķirīga jutības pakāpe pret laktoperoksidāzes sistēmu. Gramnegatīvās baktērijas, piemēram, Salmonella, Pseudomonas un Escherichia coli, tiek inhibētas un nogalinātas. Pienskābes baktērijas un Streptococcus tiek inhibētas tikai. Šo baktēriju iznīcināšana ar laktoperoksidāzes sistēmu izraisa dažu barības vielu noplūdi, kavējot baktērijas no barības vielu uzņemšanas, un tas izraisa baktēriju samazināšanos vai nāvi.

II. Paradentosis, gingivīts un audzēja šūnu iznīcināšana

LPS tiek uzskatīts, ka tas ir efektīvs gingivīta un paradentosis ārstēšanā. LPO ir izmantots mutes skalošanā, lai samazinātu mutes dobumā esošās baktērijas un rezultātā šo baktēriju ražoto skābi. Ir pierādīts, ka laktoperoksidāzes sistēmas un glikozes oksidāzes konjugāti ir efektīvi iznīcinot un attiecīgi iznīcinot audzēja šūnas in vitro. Lai iznīcinātu un iznīcinātu vēža šūnas, tiek aktivizēti arī makrofāgi, kas pakļauti laktoperoksidāzes sistēmai.

III. Mutes dobuma kopšana

Ir dokumentēti dažādi klīniskie pētījumi, kas izskaidro LPS efektivitāti zobu pastā. Pēc netieša parādīšanas, izmantojot eksperimentālo kariesa apstākļu parametru noteikšanu, ka laktoperoksidāzes zobu pasta, kas satur amiloglikozidāzi (γ-amilāzi), labvēlīgi ietekmē mutes dobuma kopšanu. Fermentus, piemēram, glikozes oksidāzi, lizocīmu un laktoperoksidāzi, tieši no zobu pastas pārnes uz pūtīti.

Šie enzīmi, kas ir iegurņa sastāvdaļas, katalītiski ir ļoti aktīvi. Turklāt LPS ir labvēlīga iedarbība, novēršot kariesa veidošanos agrīnā bērnībā, samazinot to koloniju skaitu, kuras veido kariogēna mikroflora, jo tā palielina tiocianāta koncentrāciju.

Ar kserostomijas pacientiem laktoperoksidāzes zobu pasta ir vairāk pārāka nekā zobu pasta ar fluora fluorīdiem, kad runa ir par aplikumu veidošanos. LPS piemērošana neaprobežojas tikai ar periodontītu un kariesu. Dedzinošās mutes sindroma ārstēšanā var izmantot laktoperoksidāzes un lizocīma kombināciju.

Kad LPS tiek kombinēts ar laktoferrīnu, šī kombinācija apkaro halitozi. Kad LPS tiek kombinēts ar lizocīmu un laktoferrīnu, LPS palīdz uzlabot kserostomijas simptomus. Arī želejas ar laktoperoksidāzes sistēmu palīdz uzlabot mutes vēža simptomus, kad apstarošanas dēļ tiek kavēta siekalu veidošanās.

Lactoperoxidas-04

iv. Imūnsistēmas uzlabošana

Laktoperoksidāzes pretmikrobu iedarbība spēlē izšķirošu funkciju imūnsistēmā. Hipotiocianīts ir reaktīvs komponents, ko rada laktoperoksidāzes aktivitāte uz tiocianātu. Ūdeņraža peroksīdu ražo Duox2 proteīni (duālā oksidāze 2). Tiocianātu sekrēcija pacientiem ar cistisko fibrozi ir pazemināta. Tā rezultātā tiek samazināta pretmikrobu hipotiocianīta ražošana. Tas veicina lielāku elpceļu infekcijas risku.

LPS efektīvi nomāc helicobacter pylori. Bet visā cilvēka siekalās LPS uzrāda vājāku antibakteriālo iedarbību. LPS neuzbrūk DNS un nav mutagēna. Bet īpašos apstākļos LPS var izraisīt nelielu oksidatīvo stresu. Ir pierādīts, ka LPO klātbūtnē tiocianātu klātbūtnē noteiktos apstākļos var izraisīt ūdeņraža peroksīda citotoksisko un baktericīdo iedarbību, tostarp gadījumos, kad reakcijas maisījumos H2O2 ir lielāks par tiocianātu.

Turklāt spēcīgo un efektīvo antibakteriālo īpašību un augstas karstumizturības dēļ to izmanto kā antibakteriālu līdzekli baktēriju skaita samazināšanai pienā vai piena produktos un kā piena ultrapasterizācijas indikatoru. Aktivizējot laktoperoksidāzes sistēmu, var arī pagarināt atdzesēta svaigpiena glabāšanas laiku.

Hipotiocianātu, ko ražo laktoperoksidāze, var izmantot, lai kavētu herpes simplex vīrusu un cilvēka imūndeficīta vīrusu.

Lactoperoxidas-05

Vai tas ir drošs cilvēku un dzīvnieku veselībai?

FAO / PVO JECFA (Pārtikas piedevu apvienotā ekspertu komiteja) veica un pārbaudīja piecpadsmit gadu prakses vietas jaunattīstības un attīstītajās valstīs. Pēc šo padziļināto un būtisko pētījumu pabeigšanas laktoperoksidāzes sistēmas izmantošanu piena konservēšanā apstiprināja FAO / PVO JECFA (Pārtikas piedevu ekspertu komiteja). Eksperti arī pasludināja šo metodi par drošu gan cilvēku, gan dzīvnieku veselībai.

LPS ir dabiska cilvēka kuņģa sulas un siekalu sastāvdaļa, tāpēc tā ir droša, ja to lieto, ievērojot Pārtikas kodeksa komisijas vadlīnijas. Šī metode neietekmē dzīvniekus laktācijas periodā. Tas ir tāpēc, ka apstrāde tiek veikta tikai pēc tam, kad piens tiek ekstrahēts no knupja.

secinājums

No mūsu diskusijas izriet, ka laktoperoksidāze un laktoperoksidāzes sistēma ir ļoti efektīvas un ļoti noderīgas plašā lietojumu klāstā. Ja jūs meklējat padarīt perfektu laktoperoksidāze pirkt pētījumiem vai zāļu izstrādei vairs nemeklējiet. Mums ir iespēja pēc iespējas īsākā laikā apstrādāt laktoperoksidāzes apjomīgus pasūtījumus un nosūtīt tos uz ASV, Eiropu, Kanādu un vairākām citām pasaules vietām. Lai iegūtu papildinformāciju, sazinieties ar mums.

Atsauces

  1. Jantschko, PG Furtmüller, M. Allegra et al., “Augu un zīdītāju peroksidāžu starpprodukti: salīdzinošs īslaicīgs un kinētisks pētījums par to reaktivitāti pret indola atvasinājumiem”, Archives of Biochemistry and Biophysics, vol. 398, nr. 1, 12. gada 22. – 2002. Lpp.
  2. Tenovuo JO (1985). “Peroksidāzes sistēma cilvēka sekrēcijās.” Tenovuo JO, Pruitt KM (red.). Laktoperoksidāzes sistēma: ķīmija un bioloģiskā nozīme. Ņujorka: Dekker. lpp. 272.
  3. Tomass EL, Bozeman PM, Learn DB: Laktoperoksidāze: struktūra un katalītiskās īpašības. Peroksidāzes ķīmijā un bioloģijā. Rediģēja: 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 (2003. gada augusts). “Laktoperoksidāze un cilvēka elpceļu saimnieka aizsardzība”. Esmu J. Respir. Šūna Mol. Biol. 29. (2): 206–12.
  5. Mikola H, Waris M, Tenovuo J: peroksidāzes ģenerēta hipotiocianīta inhibīcija 1. tipa herpes simplex vīrusam, respiratorā sincitiālā vīrusam un 11. tipa ehovīrusam. Pretvīrusu rez. 1995, 26 (2): 161-171.
  6. Haukioja A, Ihalin R, Loimaranta V, Lenander M, Tenovuo J (2004. gada septembris). “Helicobacter pylori jutība pret iedzimtu aizsardzības mehānismu, laktoperoksidāzes sistēmu, buferšķīdumā un veseliem cilvēka siekaliem”. Medicīnas mikrobioloģijas žurnāls. 53 (Pt 9): 855–60.

saturs