Principalele proteine din zer, alfa-lactalbumina şi beta-lactoglobulina, au proprietăți funcționale și bioactive importante care sunt mult îmbunătățite prin hidroliză enzimatică. Alfa-lactalbumina conţine aminoacidul cisteină, important în formarea glutationului, antioxidat cu rol important în imunitate. De asemenea, este bogată în aminoacidul triptofan, precursor al serotoninei şi al hormonului melatonină ce au un rol în reglarea efectelor neurocomportamentale cum sunt apetitul, ritmul somn-veghe, percepţia durerii, controlul stării de spirit, anxietăţii şi stresului. Beta-lactoglobulina, principala proteină din zer, este responsabilă pentru multe dintre proprietățile bioactive ale proteinelor din zer. Peptidele obţinute din proteinele din zer sunt de mare interes pentru industria alimentară la obţinerea suplimentelor alimentare, a băuturilor pentru sportivi şi a formulelor de lapte praf pentru sugari.   Proteine din zer În zerul rezultat de la fabricarea brânzeturilor, se găsesc proteinele din lapte care nu precipită alături de cazeină. Întrucât sunt solubile în apă şi în ser, proteinele din zer mai sunt denumite proteine serice.   Proteinele din zer sunt alfa-lactalbumina şi beta-lactoglobulina, alături de care se regăsesc alte câteva proteine serice din lapte, în concentraţii mai mici decât în laptele iniţial ca urmare a denaturării termice în timpul pasteurizării laptelui (tabelul 1).Nefiind denaturate termic, proteinele din zer nu precipită la punctele izoelectrice. Cu toate acestea, pot fi precipitate cu polielectroliţi precum carboximetil celuloza. Procedeele de recuperare a proteinelor din zer folosesc adesea astfel de substanţe sau o combinaţie de căldură cu o ajustare a pH-ului. Proteinele din zer, în general, respectiv alfa-lactalbumina, în particular, au o valoare nutritivă foarte ridicată, compoziţia lor în aminoacizi fiind foarte apropiată de cea considerată optimă din punct de vedere biologic. Derivatele proteinelor din zer - concentrate, izolate şi hidrolizate - au multe utilizări în industria alimentară.   Tabelul 1. Concentraţia proteinelor din zer

Lactalbumina Alfa-lactalbumina poate fi considerată proteina tipică din zer întrucât se găseşte în laptele tuturor mamiferelor şi are un rol important în sinteza lactozei în uger. Structura ei este alcătuită din 123 aminoacizi şi patru punţi disulfurice, prin urmare este bogată în sulf. Nu conţine fosfor şi nu precipită alături de cazeină sub acţiunea acizilor sau a enzimelor coagulante. Are masa moleculară 14.2 kDa, iar punctul izoelectric este cuprins între 4,2 şi 4,5 unităţi pH. Este capabilă să lege calciul, manifestându-şi astfel rolul în transportul acestuia. Alfa-lactalbumina este denaturată prin încălzire la o temperatură mai mare de 72°C şi poate fi astfel precipitată din zer, după coagulare. Întrucât nu are o grupare tiol liberă care poate servi ca punct de pornire pentru o reacţie de agregare, alfa-lactalbumina pură nu formează geluri după denaturare şi acidificare. Alfa-lactalbumina are o valoare biologică mare întrucât conţine aminoacizi importanți pentru organism (de exemplu cisteină, leucină, valină, izoleucină, triptofan) şi este uşor asimilabilă. Valorificarea ei se face fie sub formă de urdă prin încălzirea zerului rezultat la fabricarea brânzeturilor, fie direct la coagulare prin procedeul obţinerii brânzeturilor cu înglobare de albumină, fie în compoziţia derivatelor proteice din zer. Alfa-lactalbumina este proteina principală din laptele uman astfel că este extrem de importantă pentru nutriţia sugarilor. Alfa-lactalbumina bovină este omologă cu alfa-lactalbumina umană.   Lactoglobulina   Beta-lactoglobulina se găseşte numai în laptele mamiferelor copitate şi este proteina din zer predominantă în laptele de vacă. Încălzirea laptelui la temperaturi mai mari de 60°C favorizează inițierea denaturării, acţiune în care reactivitatea beta-lactoglobulinei la aminoacizii cu sulf are un rol important. Astfel, încep să se formeze punţi disulfurice între moleculele de beta-lactoglobulină, între o moleculă de beta-lactoglobulină şi una de kapa-cazeină şi între beta-lactoglobulină şi alfa-lactalbumină. La temperaturi ridicate, sunt eliberaţi treptat compuşi cu sulf, de exemplu hidrogen sulfurat. Aceşti compuşi sunt răspunzători de mirosul de „fiert” al laptelui tratat termic.   Hidroliza proteinelor din zer   Hidroliza proteinelor produce peptide cu proprietăţi funcţionale, imunologice şi bioactive îmbunătăţite, superioare celor ale proteinelor native. Peptidele bioactive au multe efecte pozitive asupra stării de sănătate, de exemplu reducerea presiunii sanguine, a colesterolului, activităţi antioxidante şi îmbunătăţirea absorbției ionice. Cele mai multe peptide cu potenţial bioactiv au fost izolate din produse pe bază de lapte sau din proteine din lapte, în principal cazeină și proteine din zer. Hidrolizatele proteice din zer sunt obţinute prin hidroliza enzimatică, la temperatură şi pH controlate, a concentratelor proteice din zer sau a lactalbuminei, urmată de filtrarea şi uscarea prin pulverizare a soluţiei rezultate.Pentru hidroliză sunt utilizate diferite enzime proteolitice care catalizează hidroliza legăturilor amidice sau peptidice (–NCO–) realizate între gruparea aminică (–NH–) a unui aminoacid şi gruparea carboxilică (–COOH–) a aminoacidului vecin din lanţul de aminoacizi care alcătuiește proteina. Proprietăţile peptidelor sunt strâns legate de gradul de hidroliză la care sunt supuse proteinele. De exemplu, hidroliza poate fi condusă până când toate proteinele sunt transformate în peptide alcătuite din doi până la cinci aminoacizi, în amestec putând exista şi câțiva aminoacizi liberi, însă nu şi peptide mai mari. Într-o asemenea situaţie, însă, se obţin hidrolizate cu gust amar, la care se adaugă costurile crescute ale procesului. Prin urmare, este necesară alegerea enzimelor corespunzătoare, respectiv controlul atent al hidrolizei pentru obţinerea hidrolizatului dorit.   Utilizări ale hidrolizatelor proteice din zer În general, peptidele bioactive sunt utilizate în produse precum băuturi pentru sportivi, alimente pentru sugari şi alimente hipoalergenice pentru a asigura plusul de valoare şi a creşte sănătatea consumatorului. Hidrolizatele proteice din zer au un grad înalt de hidroliză și, prin urmare, un conținut ridicat de peptide cu lanţ scurt care au proprietăţi fizico-chimice diferite de cele ale proteinelor native sau ale aminoacizilor constituenţi în stare liberă. Astfel, au digestibilitate mai bună fiindcă sunt absorbite mai repede decât aminoacizii liberi. De asemenea, sunt mai puţin antigenice (antigen = substanţă endogenă sau exogenă care nu este recunoscută în organism ca proprie şi determină un răspuns imun ce vizează neutralizarea şi eliminarea ei) datorită eliminării epitopilor (parte a moleculei unui antigen de care se autoataşează un anticorp). Absorbţia mai rapidă a determinat utilizarea hidrolizatelor proteice din zer în medicina sportivă sub forma unor băuturi pentru sportivi sau a suplimentelor alimentare care asigură mai uşor substanţe nutritive ţesuturilor musculare pentru a face faţă efortului intens şi a contribui la formarea masei musculare. O altă utilizare este în biotehnologie, ca supliment pentru culturile de celule.   Hidrolizatele proteice din zer sunt o sursă ideală de proteine uşor digerabile pentru formulele de lapte praf destinate sugarilor (de start, de continuare, pentru sugari şi copii până la trei ani) întrucât prin adaosul lor se ajunge la concentraţia ridicată a proteinelor din zer din laptele uman. Conţinutul de proteine al formulelor pentru sugari prematuri este mai mare cu circa 3 g/100 cal faţă de formulele obişnuite, creştere obţinută prin adaosul de alfa-lactalbumină bovină purificată în proporţie de 20-25 % din total proteine, ceea ce reglează concentraţia în aminoacizi esenţiali, în special triptofan, şi creşte absorbţia calciului şi a zincului. Pierderea capacităţii de a induce reacţii alergice în organismele sensibile permite utilizarea hidrolizatelor proteice din zer în formulele hipoalergenice pentru sugari. De asemenea, hidrolizatele proteice din zer şi alfa-lactalbumina purificată sunt surse excelente de proteine pentru formule fără lactoză. (Prof. univ. dr. ing. Maria TURTOI Universitatea Dunărea de Jos din Galaţi)