Całkowita pojemność antyoksydacyjna mleka krowiego w zależności od jakości cytologicznej
Kierownik: dr inż. Marika Bielecka
Tytuł: „Całkowita pojemność antyoksydacyjna mleka krowiego w zależności od jakości cytologicznej”
Numer projektu: 2017/01/X/NZ9/02000
Rodzaj projektu: MINIATURA
Lata realizacji projektu: 2018-2019
Celem badań była kompleksowa ocena porównawcza mleka surowego o zróżnicowanej jakości cytologicznej. W badaniach uwzględniono zawartość enzymatycznych oraz nieenzymatycznych składników o działaniu antyoksydacyjnym, a także ich wpływ na całkowitą pojemność antyoksydacyjną mleka (TAC) (z ang. Total Antioxidant Capacity).W dotychczasowych opracowaniach naukowych badano pojemność antyoksydacyjną mleka w zależności od sposobu żywienia krów. Natomiast problem aktywności biologicznej mleka o zróżnicowanej jakości cytologicznej nie był dotychczas badany i w związku z tym jest mało znany. Mleko zawsze zawiera pewną ilość komórek somatycznych, reprezentowanych przez polimorfonuklearne komórki (PMN), limfocyty i makrofagi. W wyniku infekcji bakteryjnej lub innych stanów zapalnych gruczołu mlekowego liczba komórek somatycznych (LKS) w mleku gwałtownie wzrasta. Dlatego LKS stosowana jest jako wskaźnik w monitorowaniu zdrowia gruczołu mlekowego oraz jakości cytologicznej mleka. Oceniana w kontekście stanu zdrowotnego zwierząt, jakość cytologiczna mleka wpływa także na zawartość składników bioaktywnych, determinujących jego pojemność antyoksydacyjną. Przedmiotem badań było mleko surowe o zróżnicowanej jakości cytologicznej (LKS w 1 ml: poniżej 400 tys., od 401 tys. do 1 mln i powyżej 1 mln) pozyskiwane ze stacji dydaktyczno-badawczej (w Bałdach) należącej do Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie oraz Laboratorium Analiz Mleka LAB-Mlek w Olsztynie. Skład mleka oznaczano instrumentalnie na aparacie Milcoscan FT2 (Foss), LKS w mleku oznaczono na aparacie Lactoscan SCC (EnviSense). Ocena całkowitej pojemności antyoksydacyjnej mleka przeprowadzona została spektrofotometrycznie za pomocą dwóch metod: z użyciem rodnika DPPH (1,1-difenylo-2- pikrylohydrazyl) i ABTS (2,2-azynobis (3etylobenzotiazolino-6-sulfonian)). Porównano profil kwasów tłuszczowych (KT) (rozdział metodą chromatografii gazowej) oraz białek (elektroforeza na żelu poliakrylamidowym SDS PAGE). Aktywność enzymów antyoksydacyjnych: katalazy, peroksydazy glutationowej, laktoperoksydazy oznaczano spektrofotometrycznie, stosując zestawy diagnostyczne (Cayman). W mleku oznaczano zawartość retinolu, α-tokoferolu oraz witaminy C metodą chromatografii cieczowej. Ponadto w badaniach uwzględniono markery stanu zapalnego: LKS oraz aktywność enzymów (dehydrogenaza mleczanowa, fosfataza alkaliczna).
W badaniach wykazano, że mleko o wyższej LKS charakteryzowało się odmiennym składem chemicznym niż mleko od krów zdrowych. Mimo, że nie stwierdzono statystycznie istotnej różnicy w ogólnej zawartości białka i tłuszczu, wykazano istotne różnice w ich profilu. Mleko o wysokiej LKS charakteryzowało się niższą zawartością KT wielonienasyconych, zwłaszcza CLA aniżeli mleko pozyskiwane od krów zdrowych. Stwierdzono także różnice w zawartości poszczególnych białek - wzrost zawartości laktoferyny, albuminy serum oraz immunoglobulin, a także spadek zawartości kazeiny w mleku mastitisowym.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w mleku o wyższej LKS aktywność enzymów antyoksydacyjnych: katalazy, dysmutazy ponadtlenkowej i laktoperoksydazy była wyższa aniżeli w mleku o niskiej LKS. Nie stwierdzono istotnych różnic w aktywności peroksydazy glutationowej w zależności od LKS, co wynika najprawdopodobniej z faktu, że na aktywność tego enzymu wpływa także wiele innych czynników (stadium laktacji, rasa, sposób żywienia). Z przeprowadzonych badan wynika, że wzrost LKS koreluje ze wzrostem aktywności dehydrogenazy mleczanowej oraz fosfatazy alkalicznej oraz spadkiem zawartości witamin (witamina C, retinol, α-tokoferol).
Na podstawie rezultatów badań wykazano ujemną korelację pomiędzy pojemnością antyoksydacyjną mleka a liczbą komórek somatycznych. Spadek pojemności antyoksydacyjnej wraz ze wzrostem LKS wynikał ze zmniejszenia zawartości witamin o działaniu antyoksydacyjnym: witaminy C, a zwłaszcza witaminy A oraz α-tokoferolu.
Efektem zrealizowanych badań jest poszerzenie wiedzy nt. wpływu jakości cytologicznej na zawartość poszczególnych bioaktywnych składników oraz całkowitą pojemność antyoksydacyjną mleka. Uzyskane wyniki opublikowane zostaną w czasopismach z bazy JCR.
W trakcie realizacji założeń projektu pojawiło się wiele nowych obszarów badań, możliwych do realizacji w ramach kontynuacji projektu. Ponadto skutkiem realizacji projektu był zorganizowanie i weryfikacja unikatowego warsztatu badawczego autorki.