Charakterizace bílkovinných frakcí v mléce malých přežvýkavců

Jana Hrubá

Bachelor's thesis

Characterization of protein fractions in milk of small ruminants

Abstract:

Mléko je klíčové pro výživu mláďat všech savců včetně člověka. Obsahuje veškeré hlavní živiny: sacharidy, lipidy i bílkoviny. Uvádí se, že kozí mléko může být, v porovnání s mlékem kravským, méně alergenní, především díky nižšímu obsahu bílkoviny αs1-kaseinu, který je u kravského mléka považován za jeden z hlavních alergenů. Výživově vhodné je i z hlediska menších tukových kuliček, což může usnadňovat jeho trávení. Rovněž profil mastných kyselin v mléčném tuku je pro lidské zdraví příznivý. Obliba kozího mléka roste a výrobky z něj, například sýry, patří mezi oblíbené speciality. Kozí mléko obsahuje všechny esenciální aminokyseliny a je plnohodnotným zdrojem proteinů, které lze rozdělit na hlavní (kaseinové a syrovátkové) a minoritní (například imunoglobuliny). Mezi kaseinové bílkoviny jsou zařazovány: αs1-kasein, αs2-kasein, β-kasein a κ-kasein, případně γ-kasein, produkt vzniklý štěpením β-kaseinu. V mléce se nacházejí v podobě kaseinových micel, převážně globulárních útvarů, které se mohou spolupodílet na vlastnostech mléka. Mezi hlavní syrovátkové bílkoviny jsou zařazovány: α-laktalbumin a β- laktoglobulin. Bílkoviny by měly být součástí vyváženého jídelníčku. Proteiny lze jen těžko nahrazovat ostatními živinami. Zajišťují v lidském organismu řadu klíčových funkcí, například stavební, transportní, řídící a regulační a mnohé další. Při technologickém zpracování mléka je důležitý obsah i samotná kvalita bílkovin. Bílkoviny ovlivňují jak technologické vlastnosti, tak i kvalitu mléčných výrobků. Složení mléka, ale i zastoupení bílkovin je determinováno mnoha vlivy, například genetickými faktory (heritabilitou) nebo vnějšími faktory (výživou zvířat, technikou dojení). Kvalita a zdravotní nezávadnost mléka může být negativně ovlivněna zdravotním stavem (například mastitidou), stresem, nesprávným dodržováním hygieny při dojení, nevhodným uchováváním a přepravou mléka. Je obecně známo, že bílkoviny kozího mléka vykazují rozsáhlý polymorfismus, jev, ke kterému může docházet, pokud v genetické výbavě organismu existují dvě nebo více forem téhož genu. Genetická variabilita může velmi ovlivňovat složení mléka, ale například i technologické vlastnosti mléka – tvorbu sýřeniny apod. Ke zjištění obsahu bílkovin v mléce lze využít mnoha metod, destruktivních či nedestruktivních. Jejich aplikace se liší podle nároků na analýzu a podle charakteru analyzované frakce. Mezi často využívané patří například stanovení podle Kjeldahla, stanovení kapalinovou chromatografií nebo stanovení hmotnostní spektrometrií.

Abstract:

Milk is key for the nutrition of young mammals, including humans. It contains all of the main nutrients: carbohydrates, lipids and proteins. It is reported that goat 's milk may be less allergenic compared to cow 's milk, mainly due to the lower content of protein named αs1- casein, which is considered to be one of the main allergens in cow 's milk. It is also nutritionally suitable due to smaller fat globules, which can facilitate its digestion. The fatty acid profile of milk fat is also beneficial for human health. The popularity of goat 's milk is growing and its products, such as cheese, are favourite delicacies. Goat 's milk contains all the essential amino acids and is full-fledged source of proteins, which can be divided into major (casein and whey proteins) and minor (immunoglobulins). Casein proteins include: αs1-casein, αs2-casein, β-casein and κ-casein, optionally γ-casein, a product formed by the fragmentation of β-casein. In milk, they are found in the form of casein micelles, mostly globular formations that may contribute to the properties of milk. The main whey proteins are: α-lactalbumin and β-lactoglobulin. Proteins should be a part of a balanced diet. Proteins are difficult to replace by other nutrients. In the human body, they provide a number of key functions, such as construction, transport, control and regulation and many others. The content and quality of milk proteins are important in the technological processing of milk. Proteins affect both the technological properties and the quality of dairy products. The composition of milk, but also the proportion of proteins is determined by many influences, such as genetic factors (heritability) or external factors (animal nutrition, milking technique). The quality and safety of milk can be negatively affected by health (mastitis), stress, poor hygiene during milking process, improper storage amd transport of milk. It is generally known that goat 's milk proteins exhibit extensive polymorphism, a phenomenon that may occur when two or more forms of the same gene exist in the genetic set of an organism. Genetic variability can greatly affect the composition of milk, but also, for example, the technological properties of milk – the formation of the curd, etc. Many methods, destructive or non-destructive, can be used to determine the protein content of milk. Their application differs according to the requirements for the analysis and according to the character of the analyzed fraction. Often used methods include, for example Kjeldahl method, liquid chromatography methods or mass spectrometry determinations.

Keywords

kozí mléko, výživa, kasein, syrovátkové bílkoviny, polymorfismus

Keywords

goat 's milk, nutrition, casein, whey proteins, polymorphism

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Klára Podhorecká
• Reader: Tereza Michlová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs