Бактерицидные свойства ослиного молока

Ослиное молоко - это нетрадиционный вид молока, который в последние годы вызывает все больший интерес и глубоко изучается учеными мира. По данным ряда исследователей Италии (Чиавари (Chiavari), Полидори (Polidori), Мансуето (Mansueto), Ланелла (Lannella), Коппола (Coppola) и др.), Франции (Сарис (Šarić)), Польши (Заловски (Zelazowski)), Китая (Мао (Mao), Гуо (Guo)) и многих других ученых, ослиное молоко обладает целебными свойствами, благодаря содержанию биологически активных веществ с функциональными свойствами. Особый интерес среди ученых вызывают защитные функции молока, его устойчивость к различным инфекциям, патогенным микробам. Как известно, ослиное молоко, также как и грудное и кобылье молоко, входит в группу альбуминового молока. Количество казеина в альбуминовом молоке составляет 35-45% [1], тогда как коровье молоко является казеиновым с содержанием казеина более 75%. Характерной особенностью альбуминового молока в сравнении с казеиновым, является высокая биологическая и пищевая ценность, обусловленная лучшей сбалансированностью амино- кислот, высоким содержанием сахара и способностью при скисании образовывать мелкие, нежные хлопья. Данная особенность важна для детей с непереносимостью (аллергией) организма некоторых компонентов коровьего молока, поэтому альбуминовое молоко по своим свойствам в наибольшей степени приближено к женскому и является наилучшим его заменителем [2-10].

Материалы и методы исследований

В обзор были включены статьи, опубликованные на английском и русском языках. Поиск был ограничен периодом времени с 2002-2022 г. Для поиска были использованы базы данных Scopus, Web of Science, Elsevier, ResearchGate и Elibrary.

Результаты и их обсуждение

Глубокое исследование протеомики ослиного молока провели итальянские ученые Са-лимей и др. (Salimei and etc.), которые отмечают, что в ослином молоке содержатся три основные формы сывороточных белков – α-лактальбумин, β-лактоглобулин и лизоцим (таб.1.), доля сывороточных белков в ослином и кобыльем молоке составляет 36,96 % и 38,79 % соответственно [11].

Таблица 1 - Белковый состав различных видов молока

Компоненты	Кобылье молоко	Ослиное молоко	Женское молоко	Коровье молоко
Казеин, мг/100г	172	120	75	407
Фракции, %
α s1 -казеин	17,9	Идентифицирован	32	41
α s2 -казеин	1,4	Идентифицирован	Не обнаружен	10,8
β-казеин	78,5	Идентифицирован	85	33
к-казеин	1,8	Идентифицирован	Менее 15	12
Сывороточные белки, мг/100г	130	107	97	99
Сывороточные белки, %	38,79	36,96	53,52	17,54
Компоненты сывороточных белков,%
α-Лактальбумин	28,5	22,6	40,3	19,0
β- Лактоглобулин	30,7	29,8	-	50,8
Сывороточный альбумин	4,4	6,2	7,7	6,3
Лизоцим	10,5	21,0	5,5	следы
Иммуноглобулин	19,6	11,5	15,5	12,7
Лактоферрин	7,0	4,48	26,6	1,6

Как видно из табл. 1, процентное содержание лизоцима в сывороточном белке ослиного молока составляет 21,0 %, что вдвое превышает его содержание в кобыльем молоке. Исследования итальянских ученых Полидори (Paolo Polidori) и др. подтверждают высокое содержание лизоцима в ослином молоке (1,0 мг/мл), низкое содержание его в женском, и следы в коровьем и козьем молоке [12]. Высокое содержание лизоцима в ослином молоке в сравнении с другими видами молока, также указано в работе Реда Дердак и др. (R. Derdak) [13], содержание лизоцима составляет 1 г/л в ослином молоке, 0,00007 г/л в коровьем и 0,040,02 г/л в женском молоке. Лизоцим задерживает развитие ряда патогенных и условнопатогенных микроорганизмов: стафилококков, маститного стрептококка, гемолитического стрептококка, кишечных палочек, сальмонелл, палочек рода протеус, палочек сибирской язвы [14-18]. Отсутствие лизоцима в свежевыдоен-ном молоке или снижение его активности свидетельствует о заболевании молочной железы, а снижение титра лизоцима в процессе хранения молока — о развитии микробов в нем. При значительном бактериальном обсеменении молока довольно быстро утрачивается антибактериальное действие лизоцима, так как он взаимодействует с микроорганизмами. Отсутствие лизоцима делает молоко биологически неполноценным [19-23].

По данным Салимей содержание лактоферрина - одного из важных белков молока, обладающего бактерицидной, антивирусной, бактериостатической, антиадгезивной функцией, в ослином молоке меньше чем, в грудном и кобыльем молоке, но больше чем, в коровьем, почти в 3 раза [11].

Бактерицидные свойства и микробиологическое качество сырого ослиного молока оценивались в исследовании Элеоноры Сарно [24] . Ученым показано, что при хранении молока ниже 3 ^°С оно сохраняет свои основные показатели и может быть использовано как иммуномодулирующий продукт для людей пожилого возраста, а также как гипоаллергенный продукт для детей с аллергией на казеин коровьего молока.

Однако, согласно Техническому регламенту «О безопасности молока и продуктов его переработки» для инактивации патогенных микроорганизмов и увеличения длительности хранения молока, сырье необходимо подвергнуть термической обработке. С другой стороны, высокие температурные режимы снижают биоактивность молока. Следовательно, нетермическая обработка молока с сохранением питательной ценности и обеспечивающая микробиологическую безопасность сырья имеет большой интерес. Результаты, полученные в ходе возможности использования ультрафиолетового освещения (УФ-С) сырого ослиного молока для инактивации и снижения количества патогенов, с сохранением биоактивных компонентов молока, безопасного для потребления особой группы населения (младенцы, пожилые люди, люди с ослабленным иммунитетом), учеными Ф. Пападедемас (Ph. Papademas) и др. доказывают, что при УФ-С имеет потенциал для использования в качестве нетермической обработки ослиного молока. В ходе исследования выявлено, что УФ-С уже в диапазоне 200-600 Дж/л инактивируются искусственно инокули-рованнные в сырое молоко бактерии S. Aureus, B. Cereus, Cronobacter sakazakii, E. Coli, Salmonella enteritidis, для уничтожения L. Inoccua понадобились более высокие диапазоны, до 1100 Дж/л [25].

Соррентино ( Sorrentino ) и другими итальянскими учеными исследовано влияние термической обработки на микробиологические показатели ослиного молока [26]. Образцы исследуемого молока подвергли воздействию различной температуры и времени выдержки. Для эксперимента свежевыдоенное молоко поместили в холодильный аппарат при температуре +4 ^°С. Затем молоко разделили на 5 образцов, которые подвергли тепловой обработке при следующих режимах: 1-й образец - температура 63 ^°С, выдержка 30 мин; 2-й образец -66 °С/10 мин; 3-й образец - 70 ^°С/1 мин и 4-й образец - 90 ^°С/1 мин. Затем молоко быстро охладили до 37 ^°С. Результаты микробиологического анализа показали, что в молоке, прошедшем температурную обработку, микроорганизмы не обнаружены. Далее ученые искусственно инокулировали образцы сырого молока различными микроорганизмами: мезофильными бактериями (30°С, 72 ч); молочнокислыми бактериями (30^°С, 48 ч); микроскопическими грибами (плесени, дрожжи) в глюкозной среде (30^°С, 48 ч); фекальными и кишечными бактериями (37^°С, 24 ч); энтеробактериями (37^°С, 48 ч); бициллами (30°С, 18 ч). Микробиологическое исследование ослиного молока с температурой 4°С в нулевом показателе времени показывает относительно низкое общее количество микроорганизмов, психро-трофной микрофлоры, энтеробактерий и кишечной микрофлоры. Молочнокислые бактерии в первые дни хранения показали большой прирост с последующей стабилизацией размножения. Низкое общее количество микроорганизмов в искусственно обсеменённом молоке ученые связывают с высоким содержанием лизоцима в составе ослиного молока [26].

Группой ученых под руководством Гиа-кометти (Giacometti) оценивалось влияние различных режимов обработки на микробиологические показатели ослиного молока [27]. Были испытаны 3 режима: пастеризация при температуре 65 °С в течение 30 мин., обработка под высоким давлением (HPP) и комбинация пастеризации и HPP. Молоко, обработанное НРР, не дало положительных результатов, а пастеризация молока с обработкой HPP была наиболее эффективным методом поддержания качества. Срок хранения такого молока - до 30 дней при температуре хранения 4°C [27]. Таким образом, сочетание пастеризаци и НРР можно использовать для обработки данного вида молока с сохранением ценных биологически активных компонентов.

Применение нестандартных термообработок и его влияние на лизоцимную активность ослиного молока были исследованы группой ученых под руководством Чарфи (Charfi) [28]. Ученые отмечают, что температурные режимы в пределах 68°С - 2,5 мин, 75°С - 10 мин и 100°С - 5 мин влияет на снижение активности лизоцима на 12%, 32% и 72% соответственно. Подобный результат получил турецкий ученый Озтуркоглу (Özturkoğlu) [29], который отмечает, что обработка ослиного молока ниже 85°С сохраняет активность лизоцима, но при более высоких температурах выше 85°С происходит денатурация фермента, а лактоферрин молока менее устойчив к высоким температурам и его стабильность снижалась уже при 65°С.

Влияние ультравысокой гомогенизации ( Ultra-High Pressure Homogenization -UHPH ) и пастеризации на качество и сроки хранения ослиного молока изучили испанские ученые [30] . Молоко подвергли гомогенизации при давлении 100 МПа, 200 МПа и 300 МПа и пастеризации: 70°С – 1 мин, 85°С - 1 мин. В течение 28 дней при температуре 4°С ученые изучали изменение общего состава, рН, активность лизоцима и микробиологический состав молока. Они отмечают, что рН молока, обработанного при высоком давлении гомогенизации (200 и 300 МПа), сохраняется на протяжении всего срока хранения, в отличии от молока, обработанного при давлении 100 МПа. Активность лизоцима была высокой при высоких значениях давления гомогенизации и небольшие изменения ее активности имели место при пастеризации. С точки зрения микробиологического качества UHPH является лучшим методом в сравнении с пастеризацией. Однако, высокие значения давления гомогенизации вызвали седиментацию сырья [30]. Эти данные могут послужить основой для продолжения изучения влияния гомогенизации и пастеризации на ослиное молоко.

Антибактериальную активность лизоцима по отношению к бактериям, вызывающим пороки сыра, изучили итальянские ученые Косентино и др. (Cosentino and etc.) [31]. Как известно, в традиционной технологии приготов- ления сыра для предотвращения пороков консистенции твердых и полутвердых сыров на производстве применяют бактериоцины, антибактериальные вещества белковой природы, вырабатываемые бактериями и подавляющие жизнедеятельность других штаммов того же вида [32]. В качестве ингибитора позднего вспучивания полутвердых и твердых сыров, вызванного бактериями Clostridium и бактериями кишечной палочки, предложено использование ослиного молока при производстве сыра из овечьего молока. Для исследования одновременно собраны образцы двух видов молока механическим способом, охлаждены до 4 °С и помещены в 2 емкости. В первой емкости находилось овечье молоко (контрольный образец), во второй емкости находилась смесь ослиного молока с овечьим молоком - добавили ослиное молоко (экспериментальный образец). В образцах молока были обнаружены соматические клетки, Clostridium butyricum, Coli-forms и Escherichia coli. Из двух емкостей были приготовлены 4 головки сыра по 2 кг каждая. По истечение 60 дней созревания проведен микробиологический анализ, результаты которого указаны в табл. 2 [31].

Таблица 2 - Изменение качественных параметров овечьего сыра

Параметры	Контрольный	Экспериментальный	Значение
Сухие вещества, %	59,52±0,43	60,26±0,31
Белки, %	25,63±0,2	25,19±0,14
Жиры, %	26,42±0,31	26,98±0,22
рН при 25 0С	5,68±0,03	5,60±0,02
Лизоцим, мг/кг	1,97±0,19	2,57±0,13	*
Clostridium butyricum, КОЕ/г	1.65±0.20	1.56±0.14
Coliforms, КОЕ/г	4.53±0.07	4.24±0.05	**

Примечание: *- Р <0,05; ** - Р <0,01

Из приведенной таблицы видно, что основные качественные показатели двух видов сыра относительно одинаковые, однако, общее содержание лизоцима в экспериментальном образце выше, чем в контрольном, на 0,6 мг/кг. Активность лизоцима в экспериментальном образце по отношению к кишечной флоре и Clostridium butyricum была более заметной. Данное исследование может быть положено в основу разработки инновационного метода устранения пороков твердого сыра [31].

Индийские ученые установили, что молочнокислые бактерии Lactobacillus paracasei, извлеченные из ослиного молока, можно использовать в качестве источника бактериоцина [33] . Они утверждают, что бактериоцин, извлеченный из Lactobacillus paracasei, может быть использован как потенциальный пробиотик или био-консервант.

Сравнительный анализ белковой фракции свежего, замороженного и сухого порошка из ослиного молока провели другие итальянские ученые [34]. С помощью RP-HPLC (обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография) и SDS-PAGE (Электрофорез белков в полиакриламидном геле) был проведен профильный анализ белков трех видов молока. Содержание лизоцима в свежем

(1 мг/мл) и замороженном молоке (1 мг/мл) не изменилось, лишь в сухом молоке его количество снизилось на 6 % (0,94 мг/мл) [34]. Снижение содержания казеина в замороженном и сухом ослином молоке, примерно на 52 % и 65 % соответственно, имеет важное значение для младенцев и детей старшего возраста с непереносимостью казеина. Эти данные могут послужить важным критерием в выборе метода хранения ослиного молока.

Эти же ученые провели более углубленное исследование влияния температуры на активность лизоцима. Активность лизоцима как в свежем, так и в замороженном молоке была одинаковой и составила 0,035 ед/мл. При этом показатели активности лизоцима в размороженном молоке не изменились, а в свежем молоке лизоцим полностью сохранял свою активность целый месяц при 4°С. Ученые отметили, что активность лизоцима увеличивалась, начиная с температуры 15 °С, и достигла максимального значения при температуре 35-40°С. При температуре 500С активность снизилась до 80% и достигла 50% при температуре 70°С. В сухом молоке лизоцим показал 30%-ую остаточную активность в сравнении со свежим и замороженным молоком, что указывает на то, что процесс сушки заметно влия- ет на активность фермента. Как отмечают ученые, эти результаты помогут в выборе метода разработки молочного продукта с сохранением ферментов молока [34].

Антимикробное действие ослиного молока относительно золотистого стафилококка изучили индийский ученые [35]. Они отмечают, что при микробиологическом анализе искусственно загрязненного молока, инкубированного при температуре 37°С в течение суток, не выявлено какого-либо роста S. aureus. На основании результатов, полученных в этом исследовании, ученые пришли к выводу, что ослиное молоко проявляет высокий антибак- териальный эффект против S. aureus [35], который согласуется с результатами исследования Пападемас (Papademas [25]), Аскокумар (Ashokkumar [32]), Чандрашекар (Chan-drashekar [35]).

Для сохранения полезных свойств ослиного молока, как незаменимого источника биологически активных веществ, учеными из Италии были проведены исследования по увеличению срока годности сырого сырья [36]. Образцы молока хранили в течение 28 дней при температуре 3 - 7°С, регулярно определяя содержание мезофильных и психотрофных бактерий (табл.3).

Таблица 3 - Содержание психротрофных и мезофильных бактерий в исследуемом молоке при различных температурах (КОЕ / г)

Дни хранения	Образец А (+3 0С)		Образец В (+7 0С)
	Мезофильные бактерии	Психротрофные бактерии	Мезофильные бактерии	Психротрофные бактерии
3	1,7х10 2	˂ 10	2х102	˂10
7	1,6х102	2х102	1,24х102	1,27х102
10	2х102	2,4х102	1,9х102	1,5х102
14	1,5х104	1,4х104	3,3х105	2х10
21	˃3х107	˃3х107	˃3х107	˃3х107
28	1,3х108	˃3х1010	˃3х1010	˃3х1010

Из табл. 3 видно, что содержание бактерий в обоих образцах ослиного молока в первые дни практически одинаково, увеличение количества микроорганизмов начинается уже на 7-ой день хранения.

При проведении исследования ученые также отслеживали изменение активной кислотности в образцах молока. Результаты приведены на рис.1

Рисунок 1 - Диаграмма изменения активной кислотности (рН) в исследуемых образцах

Как видно на рис.1, рН в обоих образцах с 3-го по 10 день показывает одинаковые результаты и составляет 6,9-7, что обусловлено буферностью молока, и только на 14-15 день в образце В, происходит снижение рН до 6, а затем резкое снижение кислотности до 4,6 на 28-ой день. Кислотность в образце А снижается равномерно и на 28-ой день составляет 6,1. Ученые отметили, что оптимальной температурой и сроком хранения ослиного молока являются: 10 дней при +3°С и 3-4 дня при +7°С [36].

Заключение

Сывороточные белки, естественным образом присутствующие в молоке, обладают способностью ингибировать широкий спектр бактерий. Антибактериальные свойства этих белков делают их пригодными для использования в различных областях. Высокое содержание лизоцима и лактоферрина в ослином молоке и их воздействие на патогенную микрофлору таких как E. coli и L. monocytogenes, важны для детей и пожилых людей со слабой иммунной системой. Молочнокислые бактерии Lactobacillus paracasei, извлеченные из ослиного молока, можно использовать в качестве источника бактериоцина, обладающего бактерицидными свойствами относительно S. Aureus, B. Cereus, Cronobacter sakazakii, E. Coli, Salmonella enteritidis. Применение щадящих температурных режимов 85 °С сохраняет активность лизоцима. Применение метода гомогенизации (UHPH) при давлении 200 и 300 Мпа, сохраняют активность лизоцима на протяжении 28 дней при температуре 4 °С и 10 дней при температуре 3 °С. Бактерицидные свойства ослиного молока могут вызвать особый интерес для производителей функциональных молочных продуктов, для которых важное значение имеют органолептические показатели и сроки годности производимого продукта. Приведенные данные могут быть использованы при выборе технологии производства продуктов из ослиного молока или в комбинации с ним.

Вклад авторов: Авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Contribution of the authors: The authors contributed equally to this article.