الاغذية الوظيفية -اللبن ومنتجاتة

أول من اكتشف ان بعض الأغذية لها فوائد صحية هو متشننكوف من 100 عام وانه يؤدى إلى أطالة العمر في بلاد البلقان الذين يستهلكون الألبان المتخمرة.

الأغذية الوظيفية
كانت البداية فى اليابان سنة 1980 وذلك اعتمادا على تحاليل منظمة وفى سنة 1991 تم نشر ان بعض الأغذية لها فوائد صحية وقد تم إثبات هذا الادعاء. وفى أمريكا تم إثبات أنها تؤدى إلى تقليل مخاطر الإصابة بالأمراض سنة 1993 في أغذية عديدة ومنظمة الأغذية الامريكبة FDA وافقت على وجود علاقة بين مكونات الطعام والإمراض.
- زيادة الكالسيوم خفضت من مخاطر الإصابة بهشاشة العظام.
- انخفاض الدهون قلل من مخاطر حدوث إمراض القلب.
- الألياف الذائبة قللت من إمراض القلب.

في الاتحاد الاوربى: لا توجد منظومة موحدة في الادعاء بوجود علاقة بين الغذاء ومكوناته والصحة. فى السويد ذكر سنة 1990 و 1991 وجود علاقة على مرحلتين:
1- معلومات وموافقات مبدئية على علاقة الغذاء بالصحة.
2- الموافقة على الأغذية الصحية.

وقد وافقوا على:
- وجود علاقة بين الطاقة والبدانة
- CHO للسيرم ونوعية الدهن
1- وجود علاقة بين ضغط الدم والصوديوم
2- وجود علاقة بين هشاشة العظام والكالسيوم وجود علاقة بين IRON EFFECT وبين الأنيميا .
وقد حدث تغيير فى الأفكار عن التغذية من الأفكار التقليدية إلى الأفكار الحديثة وان التغذية المثلي تؤدى الى انخفاض الإمراض.

علم الأغذية الصحية :
هو العلم الذي ينبه – يحفز الأبحاث لتطوير الأغذية الصحية وهى
- الأغذية التي تحسن الحالة الصحية والتي كذلك تؤدى إلى التقليل من مخاطر الأمراض
- الأغذية التي تعطى تأثير صحي عند استهلاكها بالنسب المطلوبة للأشخاص العاديين او فئات معينة مثل ان يحدد سن معين او جنس معين.
- ان يستعمل كغذاء طبيعي Natural food .
وهو يمكن ان يستخدم بعد إضافة بعض المكونات له. او يستخدم كغذاء بعد نزع بعض مكوناته بطرق تكنولوجية او طرق بيوتكنولوجي. وله Bioavailability لواحد او أكثر من مكوناته.

الهدف من علم الأغذية الصحية :

- تطابق التفاعلات المفيدة بين المكونات الصحية والهدف المحدد لها فى الجسم
- الدراسة تهدف إلى معرفة الأغذية المعدلة لهدف خاص وتأثيرها على الصحة وتخفيض الإمراض.
- اختيار عوامل لاختبارها ومعرفة مدى تأثيرها على الصحة
- معرفة الكميات من مكونات الطعام ( الاحتياجات ) اللازمة لإعطاء التأثير الصحي لهذه المكونات.
- ان يتم اختباره على الأشخاص بما يظهر ان تناول المكونات المتخصصة من هذا الغذاء تحدث تحسن فى الحالة الصحية او تقليل المخاطر من الإمراض.
وإذا تم إثبات هذه الأهداف مباشرة تسمى: factors . واذا تم الإثبات بعلاقة تبادلية تسمى indicators .
ولبن الإنسان: يعتبر احد الأغذية ذات الصفات الصحية لاحتوائه على مكونات ال bioactive ( الدهن والبروتين ) الإنزيمات - الهرمونات – الأمينات العديدة – النيكلوتيدات – البروتينات غير النتروجينيه
( يوريا) – الامينوجلوبيولينات – الاوليجوسكريد.
تطور علم تكنولوجيا الاغذية
مرت مراحل تطور تكنولوجا الاغذية بثلاث مراحل كما يلى

الجيل الاول الجيل الثانى الجيل الثالث
بالامس اليوم الغد

التغذية المعتادة عبارة عن اعداد وجبات تلبى الاحتياجات اليومية للافراد من المكونات الغذائية الضرورية مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والفيتامينات جيل الاغذية الوظيفية وهى عبارة عن مجموعة من الاغذية المتخصصة في تحقيق بعض الوظائف الصحية بالاضافة الى القيمة الغذائية والطبيعية (تحسن من الصحة وتقلل من مخاطر الامراض جيل الهندسة الوراثية واستخدامها في اعداد نوعيات من الاغذية تناسب حالات مرضية متخصصة لكل فرد من الافراد يعنى دراسة كيفية تاثير الغذاء على صحة الافراد

ال Functional Foods (F.F)
الاغذية الوظيفية احيانا يطلق عليها بعض المصطلحات الأخرى مثل
- المغذيات Neutraceutical - الاغذية المصممة Designer
- الاغذية الطبية Medicinal foods - الاغذية الصحية Therapeutic foods

- ال Super foods - ايضا Food ceuticals
- Medifoods
تعريف الاغذية الوظيفية:
- الاغذية الوظيفية هى مجموعة الاغذية التى تحتوى على بعض المكونات الغذائية ذات التاثير الصحى بالاضافة الى القيمة الغذائية العادية
- يمكن اعتبارالغذاء انة وظيفى اذا كان ذو تاثير مفيد على واحد او اكثر من خصائص الجسم

تقسيم الاغذية الوظيفية

اغذيةوظيفية بطبيعتها أغذية بها إضافات ( تدعيم )
وهى الأغذية التي تدعم بواسطة مكونات بيولوجية نشطة يحتاجها الجسم للقيام بوظائفه الحيوية مثل
مثال اللبن الذى يعتبر غذاء وظيفى لطبيعتة حيث يحتوى على العديد من المكونات الببيولوجية الهامة مثل
المكونات التى من اصل بروتينى
 Bioactive proteins
 Bioactive peptides
 لاكتوفيرين
 الامينوجلوبيولين
 اللاكتوالبيومين
المكونات التى من اصل دهني
• CLA (Conjugated Linolic Acid)
• الأحماض الدهنيه قصيرة السلسة مثل البيوتريك ، C6 , C8
• الفوسفوليبيدات
الاسفنجوميلين
• من اللبن
• calcium bioactive peptide (CPP )
• CLA
• لاكتوفيرين
• Phyto chemical
• Polyphenols
• الاحماض الدهنية عديدة عدم التشبع المحتوية على اوميجا 3
• الايزوفلافونات
• فيتامينات B,C,E
• الفيتامينات المضادة للاكسده
• ألياف الرجيم

علم الاغذية الوظيفية Functional foods Science
التعريف :- هو علم التغذية الذى يبحث في تطوير الاغذية الوظيفية وهذا يعنى

1- الغذاء الذى يدعم الحالة الصحية وتقليل مخاطرالامراض
2- في نفس الوقت لابد وان يظل غذاء كما هو يقوم بالادوار المفيدة عند استهلاكة بالكميات الطبيعية (يعنى ليس في صورة كبسولات)
3- من الممكن ان يكون غذاء طبيعى بذاتة او غذاء مضاف الية بعض المدعمات لزيادة النشاط البيولوجى للغذاء

الغرض من علم الاغذية الوظيفية
- التعرف على لتاثيرات المفيدة التى تحدث بين المكونات الوظيفية واهدافها المحددة للجسم
- دراسة الميكانيكة التى يؤثر بها الغذاء الوظيفى على الصحة وتقليل الامراض
- زيادة امان الاغذية والمكونات الغذائية

الاغذية الوظيفية بطبيعتها Inherently Functional Foods
يمثلها اللبن Milk

يتكون اللبن من :-
1- مكونات كبرى (البروتين – الدهن – اللاكتوز – المعادن – الماء)
2- مكونات صغرى (الانزيمات – الفيتامينات – البروتينات الصغيرة (اللاكتوفيرين – الامينوجلوبيولينات – هرمونات النمو ) والكربوهيدرات الصغيرة (السكريات العديدة Oligosaccharides)

اولا : المكونات الكبرى

الكازين من الناحية الكميائية:
- يتكون من 3 انواع من البولى ببتيد منها αs1 αs2 ,β, K-Casein
- تختلف البولى ببتيد السابقة فيما بينها في ترتيب الاحماض الامينية وتركيبها وترتيبها

الكازين من الناحية الفيزيائية
- يتواجد في شكل كروى يطلق علية "ميسلات الكازين" توجد معلقة في صورة محلول غروى ثابت وتركيب تلك الميسلات يمكن توضيحة كما يلى
- انواع البولى ببتيد الثلاثة السابقة αs1 αs2 ,β, K-Casein مرتبطين في صورة معقدة بواسطة روابط الكالسيوم كما ان المسؤل عن ثبات الحالة الغروية لتلك الميسلات هو فوسفات الكالسيوم الغروية
- يتركز الكابا كازين (اكثر الانواع البروتينية ثباتا) على السطح الخارجى للميسلات ليحميها ويعطيها الثبات ضد الترسيب بواسطة ايونات الكالسيوم الموجودة في اللبن بصورة طبيعية
- الكابا كازيت عبارة عن بروتين يرتبط معة بعض السكريات (Glycoproteins) حيث تلعب تلك الكربوهيدرات دورا مهما في ثبات الكابا كازين
- يمكن فصل شقوق الكازين المختلفة عن طريق المعاملة بالحامض لازالة ايونات الكالسيوم التى ربط تلك الشقوق معا او عن طريق الانزيمات مثل الرينين الذى يؤدى الى فصل الشقوق الكربوهيدراتية من الكابا كازين (الجليكوماكروببتيد Glycomacropeptides) والتى تعتيبر ذات نشاط حيوى كبير تم التركيز على دورة كاحد المعمات الحيوية للاغذية في الاونة الاخيرة بكثرة

ال Casein polypeptides
αs -Casein يتكون من 199 حامض امينى
β- Casein يتكوم ن 209 حامض امينى
K-Casein يتكون من 169 حمض امينى

اذا يمكن القول بان بروتينات البن ذات النشاط الحيوى منها

الكازينات تعتبر مصدر مهم للبتيدات الحيوية ولها العديد من الادوار الحيوية
بروتينات الشرش
الجليكوماكروببتيد
اللاكتوفيرين
الامينوجلوبيولينات
الليسوزيم
عوامل النمو
الفيتامينات المرتبطة بالبروتينات
ولذلك سيتم الحديث عن كل مكون من تلك المكونات البروتينة ذات النشاط الحيوى في اللبن كما يلى:
اولا الببتيدات الحيوية Bioactive milk peptides
يحتوى اللبن على مجموعة من الببتيدات الحيوية وبعضها يمكن تكوينها صناعيا في المعامل لتعطى النشاط الحيوى المماثل للمواد الطبيعية جدير بالذكر ان الببتيدات الحيوية تظهر العديد من الانشطة الفسيولوجية في الجسم كنتيجة لخصائصها المشابهة للهرمونات في الجسم
Antimicrobial peptides
انواع الببتيدات الحيوية
Bioactive peptides

antihypertensive

Thrombin inhibitory peptide

Immuno regulation

Opoid antagonist
(morphian like activity

Calcium binding&transport

اولا :
- معاملة كلا من الالفا اس كازين والكابا كازين ببعض الانزيمات مثل الكيموسين او الكيموتربسين يؤدى الى انتاج بعض الببتيدات الى تظهر نشاط حيوى مضاد لنمو الميكروبات الموجبة لجرام
Casecidin peptide
(مضاد للميكروبات الموجبة لجرام Chymosin or Chymotrypsin αs & K-Casein

- كما ان معاملة اللاكتوفيرين بالببسين يؤدى الى انتاج اللاكتوفيرين من النوع B والذى نشاطا مضادا لنمو الخمائر والبكتريا الموجبة والسالبة لجرام والفيروسات كذلك
Lactoferrin B pepsin Lactoferrin

ثانياً: ال او بمعنى اخر مثبطات ال ACE

يلاحظ ان المركب Angiotensin І في وجود بعض الانزيمات يتم تحويلة الى Angiotensin ІІ والذى يؤدى الى زيادة ضغط الدم وهذا النوع من الببتيدات يعمل على عدم تحول Angiotensin І الى Angiotensin ІІ المسؤل عن رفع ضغط الدم عن طريق تثبيط الانزيم المسؤل عن هذا التحول

Angiotensin ІІ Angiotensin І
ACE Dipeptidase enzyme
(Remove 2 amino acids)
(Responsiable about increasing blood pressure)
اى ان الببتيدات المثبطة لل ACE(ACE-Inhibitors) تعمل على تثبيط الانزيم المسؤل عن ازالة 2 حامض امينى من Angiotensin І ليحولة الى Angiotensin ІІ

ثالثا:- ال
الكابا كازين تربسين Casoplatelin

الكابا كازين جليكو ماكروببتيد الكيموسين جليكو ماكروببتيد

رابعاً :-
CPP (Immunostimulatairy) Trypsin B-Casein

Lactoferrin B (Immunomodulatory) Pepsin Lactoferrin

خامساً: ال
B-Casomorphins (μ-type receptor) opoidagonist B-Casein

αs-Casein exorphins (δ-receptors) opoidagonist αs-Casein

Csoxin A,B&C Opoidantagonist K-Casein

سادساً:-

Caseinophosphpeptide (CPP) Trypsin K-Casein&αs Casein

ال CPP
- يحسن من قابلية الجسم لامتصاص الكالسيوم عن طريق تكوين الفوسفات العضوى الذائب
- يحسن من قابلية الكالسيوم للامتصاص في الاغذية التى تحتوى على نسبة كبيرة من الفيتات Phytate والتى تعمل على ربط الكالسيوم ومعدل الزيادة في القابلية للامتصاص تصل الى 45% بالنسبة لزيت ال Oat و حوالى 10% بالنسبة لزيت الصويا
- تعمل كحامل للعديد من انواع المعادن
- تقاوم التحلل الانزيمى بانزيمات المعدة
- تساعد في حماية الاسنان عن طريق
أ‌- منع تكوين الغشاء الخلوى Biofilm من الميكروبات على طبقة الانامل
ب‌- تقلل من عمليات فقد الكالسيوم التى تحدث Decalcification
ت‌- تعمل على اعادة ترسيب الكالسيوم مرة اخرى على طبقة الانامل

اهم الاستخدامات التطبقية لل CPP يمكن تلخيصها في :-
1- تعمل على منع هشاشية العظام
2- تعمل على اعادة ترسيب الكالسيوم داخل العظام
3- تعمل على تقليل التوتر وضغط الدم
4- منع تسوس الاسنان
5- تعويض النقص في الماغنسيوم في المواليد وكبار السن (Mg-CPP)
6- علاج الانيميا (Fe-CPP)
7- يمكن استخدامها كحامل للعديد من المعادن عن طريق ربطها معها لتعويض نقص الجسم منها
(Zn, Cu,Cr, Ni, Co, Mn, Se-CPP)

المكون الاخر المهم من المكونات البروتينة هو اللاكتوفيرين Lactoferrin (LF)
- عبارة عن جليكو بروتين رابط للحديد
- يتواجد في البان العديد من الثدييات ايضا في بعض سوائل الجسم البيولوجية مثل الدموع والحيوانات المنوية
- يحتوى اللبن البقرى على 20 – 200 ميكروجرام/مل
- البسترة لا تؤثر على اللاكتوفيرين
- اللاكتوفيرين عبارة عن سلسلة فردية من البولى ببتيد وزها الجزيئى 80000 دالتون وتحتوى على 690 حامض امينى مرتبطة مع عدد من السكريات مثل ال N-acetylglycosamine والجلاكتوز وغيرها
ج
- يوجد عادة في صورتين اما
أ‌- Apo-lactoferrin تحتوى على اقل من 5% من الحديد
ب‌- Holo-lactoferrin مشبع بالحديد
االتاثيرات الصحية التى يظهرها اللاكتوفيرين
1- ذو تاثير واسع على العديد من الميكروبات سواء الموجبة او السالبة لجرام والفطريات والخمائر
2- كما ان لة تاثير مضاد لعمل الفيروسات مثل (HIV, Herps - الانفلونزا)
3- يعمل كا antioxidant لحماية الخلايا المناعية من الشقوق الحرة
4- لة تاثير مضاد للاورام
5- يعمل على حث وحماية الخلايا الدفاعية في الجسم
6- يساعد على امتصاص الحديد بدون اى اثار جانبية لوجود الحديد الغير عضوى المعد بة الاغذية
يوجد حاليا اللاكتوفيرين في صور تجارية متاحة للاستخدام مصنعا من اللبن البقرى

التطبيقات العملية لاستخدام اللاكتوفيرين
1- يعمل على تحسين الجهاز المناعى في الجسم
2- مصدر جيد للتدعيم بالحديد
3- لة مقدرة كبيرة على الارتباط بالرطوبة لذلك يستخدم في المراهم والادوية المستخدمة في تحسين نضارة الوجة
4- يستخدم في حماية الفم من الفلورا الطبيعية اما في صورة جل او معاجين اواللبان
5- يدخل في تدعيم اغذية الاطفال
6- يتواجد فى صورة كبسولات يمكن استخدلمها بسهولة

الامينوجلوبيولينات
امينوجلوبيولينات اللبن منها

IgG1 IgA