Laktoferyna - działanie i zastosowanie

2021-02-04 13:01

Laktoferyna jest wielofunkcyjnym białkiem wytwarzanym przez komórki nabłonkowe błon śluzowych i można ją znaleźć w różnych wydzielinach np. w mleku ssaków. Jej cechą charakterystyczną jest zdolność do odwracalnego wiązania jonów żelaza. Badania wykazały, że laktoferyna ma właściwości przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwgrzybicze, a nawet przeciwnowotworowe. Kiedy warto suplementować laktoferynę i czy jest to bezpieczne?

Laktoferyna to jedno z najważniejszych aktywnych biologicznie białek siary i mleka ssaków. Jej najwyższe stężenie znajduje się w siarze ludzkiej.
Białko to odgrywa znaczącą rolę w procesie wchłaniania żelaza. Suplementacja laktoferyny wykazuje taką samą skuteczność w leczeniu niedokrwistości u kobiet w ciąży, co przyjmowanie preparatów żelaza.
Ponadto laktoferyna wykazuje właściwości przeciwwirusowe, przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne. Może być stosowana jako terapia uzupełniająca w chorobach jelit.

Laktoferyna, inaczej laktotransferryna jest globularnym białkiem zbudowanym z 792 aminokwasów. Jej nazwa pochodzi z języka łacińskiego od słów „lacto” – mleczny oraz „ferrum” – żelazo. Cechą charakterystyczną laktoferyny jest wysokie powinowactwie do jonów metali, takich jak jony miedzi, cynku, manganu, ale szczególnie do jonów żelaza. Jest ona strukturalnie podobna do transferyny, białka transportującego jony żelazowe po całym organizmie.

Laktoferyna została po raz pierwszy zidentyfikowana w 1939 roku jako białko, która bierze udział w transporcie i metabolizmie żelaza. Jednak dopiero od lat 60. XX wieku gdy laktoferyna została wyizolowana i oczyszczona z mleka ludzkiego i krowiego, opisano jej pozostałe właściwości.

Spis treści

Laktoferyna – występowanie
Laktoferyna – wchłaniane żelaza
Laktoferyna a zdrowie kobiet w ciąży
Laktoferyna – wpływ na układ odpornościowy
Laktoferyna – odpowiedź przeciwko drobnoustrojom
Laktoferyna – działanie przeciwutleniające
Laktoferyna – zastosowanie
Laktoferyna – produkcja

Laktoferyna – występowanie

Laktoferyna jest jednym z najważniejszych aktywnych biologicznie białek siary i mleka ssaków. Ponadto laktoferyna w zmiennych stężeniach występuje m. in. w:

wydzielinach górnych i dolnych dróg oddechowych
wydzielinach układu pokarmowego np. ślinie
wydzielinach układu moczowo-płciowego np. płynie nasiennym
łzach
osoczu
moczu
pocie

Najwyższe stężenie laktoferyny znajduje się w siarze ludzkiej (6-8 mg/ml). Dla porównania w siarze bydlęcej i mleku kobiecym jej zawartość wynosi 1-2 mg/ml, a w mleku krowim to zaledwie 0,02-0,35 mg/ml. Natomiast w mleku kóz, koni, psów i niektórych gryzoni laktoferyna występuje w śladowych ilościach.

Warto wiedzieć, że w trakcie całej laktacji stężenie laktoferyny jest zmienne.

Laktoferyna – wchłaniane żelaza

Laktoferyna odgrywa ważną rolę w regulacji wchłaniania żelaza w jelicie, gdyż jest w stanie wiązać odwracanie jony żelaza. Cząsteczka laktoferyny związana z żelazem nazywana jest hololaktoferyną, a niezwiązana – apolaktoferyną.

Interesujący wydaje się fakt, że chociaż stężenie żelaza w mleku matki jest niskie i zmniejsza się w trakcie laktacji, niemowlęta karmione wyłącznie piersią nie wykazują niedoboru żelaza w pierwszych 6 miesiącach życia.

Prawdopodobnie dzieje się tak dlatego, że zawarta w mleku matki laktoferyna wspomaga wchłanianie żelaza w przewodzie pokarmowych niemowlęcia.

Laktoferyna a zdrowie kobiet w ciąży

Żelazo jest ważnym pierwiastkiem, którego zapotrzebowanie wzrasta w ciąży i jego nieodpowiednia podaż może prowadzić do niedokrwistości z niedoboru żelaza.

Standardowo leczenie tego typu niedokrwistości polega na doustnym podawaniem preparatów żelaza np. w postaci siarczanu żelaza.

Analiza dostępnych badań klinicznych wykazała, że codzienna doustna suplementacja laktoferyny jest tak samo skuteczna w leczeniu niedokrwistości z niedoboru żelaza u kobiet w ciąży jak przyjmowanie preparatów żelaza.

U ciężarnych przyjmujących preparaty laktoferyny poprawie uległy takie parametry, jak liczba czerwonych krwinek, poziom ferrytyny, czy zawartość hemoglobiny.

Przy stosowaniu laktoferyny zauważono mniej skutków ubocznych ze strony przewodu pokarmowego w porównaniu z preparatami żelaza.

Dawki stosowane we wspomnianych badaniach klinicznych wynosiły 100 mg laktoferyny bydlęcej dwa razy dziennie w postaci kapsułek.

Laktoferyna – wpływ na układ odpornościowy

Laktoferyna ma udokumentowane działanie regulujące wrodzoną i nabytą odpowiedź odpornościową:

wpływa na proces tworzenia przeciwciał
wpływa na dojrzewanie limfocytów T i B
zwiększa odsetek komórek NK w populacji limfocytów
zmienia równowagę cytokin w kierunku odpowiedzi odpornościowej typu Th1, dlatego ma zdolność hamowania reakcji alergicznych, które są głównie związane z odpowiedzią typu Th2

Laktoferyna reguluje również odpowiedź odpornościową poprzez zdolność wiązania lipopolisacharydu LPS (ang. Lipopolisacharyd).

LPS jest endotoksyną znajdująca się w błonie komórkowej bakterii Gram-ujemnych i może silnie aktywować układ odpornościowy. Dlatego gdy laktoferyna zwiąże się z LPS w błonie komórkowej bakterii, wówczas hamuje aktywację układu odpornościowego.

Laktoferyna – odpowiedź przeciwko drobnoustrojom

Laktoferyna ma także właściwości przeciwbakteryjne, przeciwgrzybicze i przeciwwirusowe. Wykazano, że laktoferyna hamuje wzrost bakterii Gram-dodatnich takich jak:

oraz bakterii Gram-ujemne takich jak:

Dzieje się tak, ponieważ laktoferyna wiążąc jony żelaza (są one niezbędne do życia większości bakterii) zapobiega w ten sposób ich wzrostowi.

Wykazano, że obecna w mleku kobiecym laktoferyna chroni niemowlę przed rozwojem w jego jelicie patogennych drobnoustrojów np. z bakterii rodzaju Clostridium, jednocześnie stymulując wzrost korzystnych bakterii z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium.

Ponadto stymuluje niedojrzałą jeszcze śluzówkę jelitową dziecka, a szczególnie układ odpornościowy jelita znajdujący się w GALT (ang. gut associated lymphoid tissue).

Ponadto laktoferyna jest substancją przeciwwirusową o szerokim spektrum działania, gdyż nie tylko zapobiega zakażeniu komórki przez wirusy, ale także hamuje namnażanie wirusów po zakażeniu komórek. Wykazano, że laktoferyna może działać na wirusy:

Zaproponowano kilka mechanizmów w jakich laktoferyna wywołuje działanie przeciwwirusowe. Po pierwsze, może ona blokować wnikanie wirusów do komórki, po drugie może hamować replikację wirusa w komórce i po trzecie może wiązać się bezpośrednio z wirusem zapobiegając w ten sposób jego przyleganiu do komórek.

Laktoferyna – działanie przeciwutleniające

Początkowo uważano, że działanie przeciwutleniające laktoferyny wynika tylko z jej zdolności do wiązania jonów żelaza, czego następstwem jest zahamowaniem produkcji wolnych rodników. Jednak obecnie wiadomo, że jest ono dużo szersze.

Wykazano, że innym mechanizmem przeciwutleniającym laktoferyny jest jej zdolność do przeciwdziałania tzw. wybuchowi tlenowemu w neutrofilach, w wyniki którego dochodzi do produkcji dużej ilości wolnych rodników uszkadzających komórki.

Właściwości przeciwutleniające laktoferyny mogą też tłumaczyć dlaczego w niektórych badaniach wykazano, że jej suplementacja może mieć działanie przeciwnowotworowe w przewodzie pokarmowym i chronić przez rakiem okrężnicy, rakiem żołądka, rakiem wątroby i rakiem trzustki.

Laktoferyna – zastosowanie

Laktoferyna ze względu na swoje właściwości przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwnowotworowe i regulujące aktywność układu odpornościowego znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym oraz do produkcji dodatków paszowych. Aktualnie możemy ja znaleźć w takich produktach jak suplementy diety, mieszanki mlekozastępcze dla niemowląt, kosmetyki, czy pasty do zębów.

Laktoferyna izolowana z mleka krowiego jest klasyfikowana jako nutraceutyk, czyli substancja występująca naturalnie w żywności o wykazanym korzystnym wpływie na zdrowie człowieka.

Dodatkowo jest ona powszechnie uznawana za bezpieczny dodatek do żywności m. in przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) oraz Agencję Żywności i Leków (FDA) w Stanach Zjednoczonych. Mimo to osoby z alergią na białka mleka krowiego przed suplementacją laktoferyny powinny skonsultować się ze specjalistą, gdyż jest ona pozyskiwana z mleka krowiego.

Laktoferyna bardzo często stosowana jest jako dodatek do żywności dla niemowląt np. mieszanek mlekozastępczych. W badaniach Chen i współpracowników z 2015 roku wykazano, że spożycie mleka krowiego wzbogaconego o laktoferynę wiąże się z wyższym stężeniem żelaza w organizmie i skuteczniejszym jego wchłanianiem w jelitach u niemowląt karmionych wyłącznie piersią.

Oprócz tego wykazano, że laktoferyna zawarta w mleku wiąże żelazo z bakterii, co hamuje ich rozwój i ogranicza występowanie biegunek u niemowląt.

Niedawne badania sugerują, że laktoferyna może być stosowana jako terapia uzupełniająca w chorobach jelit, gdyż może mieć pozytywny wpływ na mikrobiotę jelitową. Oprócz tego laktoferyna jest pomocna we wspieraniu konwencjonalnym leczeniu zakażenia Helicobacter pylori, bakterii która odpowiada za chorobę wrzodową żołądka i dwunastnicy.

W badaniach z 2010 roku Ono i współpracownicy stwierdzili, że doustne podawanie 300 mg laktoferyny przez 8 tygodni zredukowało brzuszną (trzewną) tkankę tłuszczową, zarówno u mężczyzn i kobiet bez konieczności zmiany stylu życia. Pokazując tym samym, że laktoferyna może mieć również potencjał w prewencji otyłości i zespołu metabolicznego.

Laktoferyna – produkcja

Laktoferyna jest pozyskiwana głównie z mleka krowiego, a następnie dodawana do wielu produktów handlowych. Dzięki zastosowaniu technik transgenicznych, laktoferyna może być produkowana w organizmie krów, kóz, a nawet w roślinach takich jak ryż.

Obecnie zaawansowane technologie pozwalają wytwarzać laktoferynę o wysokiej czystości i bioaktywności na skale przemysłową, dając gwarancję wysokiej jakości produktu.

Czytaj też:

dr n. med. Karolina Karabin, biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny, konsultant ds. żywienia i stylu życia