SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA

Slovenská POľnohospodárska univerzita

v Nitre

Názov fakulty

1130728

Názov fakultyNázov vysokej školy

Zložky mlieka a ich význam vo výžive človeka

2011

Jana Candráková

Názov vysokej školySlovenská poľnohospodárska univerzita v nitre

Názov fakulty Fakulta biotechnológie a potravinárstva

Názov práce ZLožky mlieka a ich význam vo výžive človeka

(Bakalárska práca)

Bakalárska práca, Diplomová práca, Dizertačná práca, Habilitačná práca

Študijný program:

Agropotravinárstvo

Študijný odbor:

4170700 Spracovanie poľnohospodárskych produktovčíslo a názov

Školiace pracovisko:

Názov katedryKatedra hodnotenia a spracovania živočíšnych produktov

Školiteľ:

Viera Ducková, Ing.,PhD.

MestoNitra 20112009

TitulMenoJana Candráková

TITULNÝ LIST záverečnej práce

Čestné vyhlásenie

Podpísaná Jana Candráková vyhlasujem, že som záverečnú prácu na tému „Zložky mlieka a ich význam vo výžive človeka“ vypracovala samostatne s použitím uvedenej literatúry.

Som si vedomá zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

V Nitre 19. mája 2011

Poďakovanie

Ďakujem Ing. Viere Duckovej, PhD. za pomoc, odborné vedenie, cenné rady a pripomienky pri vypracovávaní bakalárskej práce.

Abstrakt

Mlieko je produkt mliečnej žľazy cicavcov. Je určené na výživu mláďat, kde má nezastupiteľnú funkciu. Významné postavenie má i vo výžive človeka. Mlieko obsahuje priemerne 87,5 % vody a 12,5 % sušiny. Sušinu tvoria bielkoviny (min. 2,8%), tuk (min. 3,3 %), laktóza (priemerne 4,7 %), minerálne látky (priemerne 0,7 %) a vitamíny. Bielkoviny mlieka sa delia na kazeíny a srvátkové bielkoviny. Bielkoviny podmieňujú životné procesy, sú dôležité pre stavbu živej hmoty a sú zdrojom cenných aminokyselín. Tuk okrem nutričnej hodnoty je zdrojom esenciálnych mastných kyselín. Z fosfolipidov je významný lecitín, ktorý je dôležitý pre stavbu mozgu a nervovej sústavy. Cholesterol je diskutovanou zložkou mliečneho tuku. Laktóza je zdrojom energie. Obsahuje vo svojej molekule galaktózu, ktorá je dôležitá pre správny vývoj mozgu detí. Z minerálnych látok je významný hlavne vápnik, ktorý je dôležitý pre stavbu kostí a zubov. Okrem pozitívnych účinkov môže konzumácia mlieka spôsobovať niektorým ľuďom i zdravotné problémy (alergia na mliečne bielkoviny, fenylketonuria, intolerancia na laktózu, galaktosémia a pod.).

Kľúčové slová: mlieko, zložky mlieka, výživa

Abstract

Milk is a product of the mammary gland of mammals. It is designed for nutrition youngs, where is irreplaceable. It has a significant role in human nutrition. Milk contains, on average, 87.5% water and 12.5% dry matter. Dry mater consists of protein (min. 2.8%), fat (min. 3.3%), lactose (average 4.7%), minerals (average 0.7%) and vitamins. Milk proteins are divided into caseins and whey proteins. Proteins condition living processes, are important for the construction of living matter and are a source of valuable amino acids. In addition to the nutritional value of fat is a source of essential fatty acids. Lecithin is a major phospholipid is important for building the brain and nervous system. Cholesterol is discussed component of milk fat. Lactose is a source of energy. In its molecule contains galactose, which is important for the brain. From the minerals is important especially calcium, which is needed for the formation of bones and teeth. Besides the positive effects can milk consummation causes for some people health problems (allergy to milk proteins, phenylketonuria, lactose intolerance, galactosemia, etc.).

Key words: milk, milk components, nutrition

Obsah

Obsah10

Zoznam skratiek a značiek11

Úvod12

1 Cieľ práce13

2 Metodika práce14

3 Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky doma a v zahraničí15

3.1 Charakteristika mlieka15

3.2 Spotreba mlieka a mliečnych výrobkov na Slovensku17

3.3 Tvorba mlieka19

3.4 Voda v mlieku20

3.5 Bielkoviny mlieka21

3.5.1 Charakteristika bielkovín21

3.5.2Kazeín23

3.5.3Srvátkové bielkoviny23

3.5.4Funkcie mliečnych bielkovín25

3.5.5Alergia na bielkoviny kravského mlieka25

3.5.6Fenylketonúria26

3.6 Mliečny cukor – laktóza28

3.6.1 Charakteristika laktózy28

3.6.2Funkcie laktózy29

3.6.3Intolerancia na laktózu30

3.6.4Galaktosémia31

3.7 Tuk v mlieku32

3.7.1 Charakteristika tuku32

3.7.2Funkcie tuku34

3.7.3 Mastné kyseliny35

3.7.4Zložené lipidy39

3.8Minerálne látky40

3.8.1 Makroprvky41

3.8.2 Mikroelementy46

3.9 Vitamíny47

3.9.1Vitamíny rozpustné v tukoch48

3.9.2Vitamíny rozpustné vo vode50

Záver53

Použitá literatúra55

Zoznam skratiek a značiek

ADP Adenozíndifosfát

AMP Adenozínmonofosfát

ATP Adenozíntrifosfát

CLA Conjungated Linoleic Acid, konjungovaná kyselina linolová

FAO Food and Agriculture Organization, Organizácia pre výživu a poľnohospodárstvo

FKU Fenylketónúria

HDL High – density lipoprotein, lipoproteiny s vysokou hustotou (zlý cholesterol)

LDL Low – density lipoprotein, lipoproteiny s nízkou hustotou (dobrý cholesterol)

MJ Medzinárodná jednota pre množstvo účinnej látky

MUFA Monounsaturated Fatty Acids, mononenasýtené mastné kyseliny

PUFA Polysaturated Fatty acids, polynenasýtené mastné kyseliny

SAFA Saturated Fatty Acids, nasýtené mastné kyseliny

TAG Triacylglycerol

TFA Trans – fatty acids, trans – mastné kyseliny

UFA Unsaturated Fatty Acids, nenasýtené mastné kyseliny

WHO World Health Organization, Svetová zdravotnícka organizácia

Úvod

Mlieko je produkt mliečnej žľazy cicavcov. Je takmer dokonalou potravinou, a je nenahraditeľné vo výžive detí. Obsahuje v dostatočnom množstve a optimálnom pomere mnohé biologicky významné látky dôležité pre plnohodnotnú výživu. Sú to hlavne bielkoviny, tuky, cukry, vitamíny a minerálne látky. V prospech mlieka svedčí aj fakt, že využiteľnosť živín obsiahnutých v mlieku je veľmi vysoká.

Najviac zastúpenou zložkou mlieka je voda, v ktorej sú rozpustené a rozptýlené ostatné zložky. Druhou najviac zastúpenou zložkou je mliečny tuk, ktorý je ľahko stráviteľný a nachádza v mlieku vo forme tukových guľôčok. Je bohatým zdrojom vitamínov A,D,E,K a nasýtených, ale aj  nenasýtených mastných kyselín. Súčasťou mliečneho tuku sú aj zložené tuky, napr. fosfolipidy a cholesterol. Význam cholesterolu vo výžive ľudí je často diskutovaný. Mlieko je bohatým zdrojom plnohodnotných bielkovín, z nich je v mlieku najviac zastúpený kazeín a potom srvátkové bielkoviny. Stráviteľnosť mliečnych bielkovín je vysoká, sú zdrojom esenciálnych aminokyselín. Takmer jediným cukrom v mlieku je laktóza, ktorá je zdrojom energie. Okrem vitamínov rozpustných v tuku sa v mlieku nachádzajú aj vitamíny rozpustné vo vode. Ide hlavne o vitamíny B1,B2, PP, B5, B6, B12, H, C. V mlieku je zastúpených až 14 minerálnych látok, ktoré sú vo výžive nenahraditeľné. Z nich má najväčšie zastúpenie vápnik, ktorý má funkciu pri raste a vývoji kostí, nedostatok spôsobuje závažné ochorenie osteoporózu. Konzumácia mlieka môže niektorým ľudom spôsobovať aj problémy, nie každý človek vie využiť mliečny cukor laktózu a tiež sa u mnohých ľudí prejavuje alergia na bielkoviny kravského mlieka.

Na Slovensku je spotreba mlieka a mliečnych výrobkov dlhodobo nízka. Je potrebné zvýšiť konzumáciu mlieka a to hlavne u detí a žiakov. Preto u nás vznikli mnohé kampane na podporu konzumácie mlieka. Jednou z najznámejších je kampaň „Objav mlieko“. Známy je aj program „Školské mlieko“, ktorý napomáha k zvýšeniu konzumácie mlieka u detí. K zvýšeniu spotreby mlieka majú prispieť aj mliečne automaty. Význam mlieka a mliečnych výrobkov pre človeka pripomína Medzinárodná mliekarská federácia každoročne v mesiaci máj už od roku 1957. Medzinárodný deň mlieka sa oslavuje vo všetkých krajinách s vysokou kultúrou mliekarenského priemyslu. Tohto roku si Svetový deň mlieka pripomenieme 22. mája.

1 Cieľ práce

Cieľom bakalárskej práce bolo po preštudovaní dostupnej domácej a zahraničnej vedeckej a odbornej literatúry :

· získať prehľad o základnom zložení kravského mlieka,

· charakterizovať základné zložky mlieka - vodu, bielkoviny, tuk, laktózu, minerálne látky, vitamíny (ich obsah v mlieku, chemickú stavbu),

· popísať funkcie zložiek mlieka, ktoré plnia vo výžive človeka,

· poukázať na možné zdravotné riziká, ktoré môže konzumácia mlieka vyvolať u niektorých skupín ľudí.

2 Metodika práce

Bakalárska práca má kompilačný charakter. Predpokladom jej napísania bolo štúdium odbornej literatúry týkajúcej sa zloženia mlieka a významu zložiek mlieka vo výžive človeka.

Informácie sa získavali z domácej a zahraničnej literatúry. Išlo predovšetkým o karentované, vedecké a odborné časopisy, knižné publikácie, ale i zborníky z konferencií. Informácie sa získavali taktiež z internetových zdrojov.

Získané poznatky sa spracovali v súlade s vytýčeným cieľom do jednotivých kapitol a podkapitol.

3 Prehľad o súčasnom stave riešenej problematiky doma a v zahraničí3.1 Charakteristika mlieka

Mlieko sa všeobecne definuje ako sekrét mliečnej žľazy samíc cicavcov, ktorý je určený primárne na výživu mláďat.

Čuboň et al. (2007) rozdeľujú mlieko z viacerých hľadísk :

1. Z praktického hľadiska :

· Druhové mlieka – kravské ovčie, kozie, byvolie, a i.,

· Kazeínové mlieka – s obsahom kazeínu vyšším ako 75 %. Sú to mlieka prežúvavcov (kravské, ovčie, kozie, a i.).

· Albumínové mlieka – s obsahom kazeínu nižším ako 75 %. Sú to mlieka neprežúvavcov (materské, kobylie, oslie, a i.).

2. Podľa štádia laktácie :

· Nezrelé mlieko – mledzivo – kolostum.

· Zrelé mlieko- mlieko z obdobia od 5. dňa (kravské), resp. 7. dňa (ovčie, kozie) po pôrode do 4 – 6 týždňov pred pôrodom.

· Starodojné mlieko- mlieko z obdobia konca laktácie, t.j. z obdobia vysokého štádia gravidity – zasušenia.

· Aberatné mlieko – z tzv. nepravej gravidity.

3. Z technologického hľadiska :

· Individuálne mlieko – pochádza od skupiny 1 až 5 samíc.

· Zmiešané mlieko – pochádza od skupiny viac ako 5 samíc.

Mlieko sa skladá z komplexu zlúčenín organického a anorganického pôvodu, ktoré sa v ňom nachádzajú v rôznych formách a rozličných množstvách, takže tvoria polydisperzný systém (Bojňanská a Čuboň, 2003). Mlieko je polydisperzný systém troch fáz – emulznej (tukovej), koloidnej (bielkovinovej) a molekulovej (laktóza, minerálne soli a pod.) (Zeleňáková a Golian, 2008).

Zložky kravského mlieka rozdeľujú Bojňanská a Čuboň (2003) podľa nasledovnej schémy :

Zložky mlieka

Pôvodné Nepôvodné

Hlavné Doplňujúce Cudzorodé látky

voda lipoidy pesticídy

tuk dusíkaté nebielkovinové zlúčeniny liečivá

bielkoviny organické kyseliny ťažké kovy

laktóza vitamíny sanitačné prostriedky

popoloviny enzýmy mykotoxíny

plyny rádionuklidy

bunky iné

hormóny

Porovnanie množstva jednotlivých zložiek v závislosti od druhu mlieka uvádza tabuľka 1.

Tab. 1

Chemické zloženie niektorých druhov surového mlieka (Burdová, 2001)

Zložka na 100 g

Kravské

Kozie

Ovčie

Byvolie

Materské

Energia (kJ)

273

318

457

448

282

Voda (g)

87,6

85,9

80,9

81,8

87,6

Sušina (g)

12,4

14,1

18,1

18,2

12,4

Bielkoviny (g)

3,25

3,71

5,97

4,76

1,30

Tuk (g)

3,73

4,52

7,31

7,54

3,78

Laktóza (g)

4,7

5,2

4,9

5,1

7,1

Popol (g)

0,7

0,74

0,88

0,78

0,25

Ca (mg)

121,6

158,9

199,5

189,5

30,7

Fe (mg)

0,07

0,08

0,18

0,14

0,12

Na (mg)

61

38

50

42

17

Mg (mg)

10

13

19

19

4

P (mg)

92

129

154

109

16

Cl (mg)

118

150

76

63

43

K (mg)

144

177

160

101

55

Zn (mg)

0,48

0,33

0,59

0,17

I (mg)

0,0535

0,0063

3.2 Spotreba mlieka a mliečnych výrobkov na Slovensku

Kravské mlieko prestavuje asi 85 % svetovej produkcie všetkého mlieka, mlieko byvolie asi 11 % a ostatné mlieko pripadá na produkciu hlavne ovčieho a kozieho mlieka (Burdová et al., 2001). Na Slovensku v súčasnosti existuje 27 schválených prevádzkarní mliekarenského priemyslu spracúvajúcich viac ako 2 milióny litrov mlieka ročne, 31 schválených prevádzkarní spracúvajúcich viac ako 500 tisíc a menej ako 2 milióny litrov mlieka ročne, 64 schválených prevádzkarní spracúvajúcich menej ako 500 tisíc litrov mlieka ročne a 214 schválených prevádzkarní – salašov (Kapsdorferová et al., 2010). Produkcia konzumného mlieka a viacerých mliečnych výrobkov na Slovensku v porovnaní s obdobím pred vstupom do EÚ výrazne poklesla. V prípade konzumného mlieka sa objem výroby po roku 2007 v porovnaní s rokom 2003 znížil o 23,0 % (Šajbidorová a Masár, 2008).

Vývoj výroby mliečnych výrobkov na Slovensku v rokoch 1990 až 2009 uvádza tabuľka 2.

Tab.2

Vývoj výroby mliečnych výrobkov v SR (Keresteš a Herian, 2011)

Druh výrobku

1990

1996

2003

2009

Index 2009/1990

Nákup mlieka – 106 l

1920

1200

1110

857,8

49,8

Konzumné mlieko – 106 l

567,0

369,0

330,0

262,7

46,3

Kyslomliečne výrobky – 106 l

33,0

20,0

61,0

50,8

133,9

Smotana – 106 l

18,0

17,5

23,0

27,1

150,5

Maslo – 103 kg

39,0

15,5

12,0

10,1

25,9

Sušené mlieko – 103 kg

54,0

13,4

12,0

7,3

13,5

Syry spolu – 103 kg

65,3

49,8

55,0

35,1

53,7

Odporúčaný ročný príjem mlieka a mliečnych výrobkov uvádza tabuľka 3 a vývoj spotreby jednotlivých mliečnych výrobkov na Slovensku v priebehu rokov 1990 až 2009 udáva tabuľka 4.

Tab. 3

Odporúčané dávky potravín v kg na obyvateľa za rok (Jamrichová, 2004)

Druh potraviny

ODP v kg/obyvateľ/rok

Prípustný interval racionálnej potreby v kg/obyvateľa

Mlieko a mliečne výrobky

220,0

206,0 - 240,0

Z toho :

mlieko konzumné

91,0

syry celkom

6,9

tvarohy

3,2

ostatné mliečne výrobky

16,0

Tab. 4

Vývoj spotreby mliečnych výrobkov v SR v kg na osobu a rok

(Keresteš a Herian, 2011)

Druh výrobku

1990

1996

2003

2009

Index 2009/1990

Mlieko a mliečne výrobky

240,0

162,1

167,2

153,0

63,7

Konzumné mlieko

109,7

73,6

69,9

49,5

54,1

Kyslomliečne výrobky

2,9

6,5

13,8

14,0

482,7

Maslo

6,4

2,9

3,0

2,8

43,7

Sušené mlieko

6,8

3,1

1,5

1,0

14,7

Syry spolu

9,0

6,1

9,1

9,5

105,5

V porovnaní s odporúčanou dávkou je spotreba mlieka a mliečnych výrobkov na obyvateľa na Slovensku dlhodobo nízka. Pri porovnaní údajov za rok 2007 (nie je uvedený v tabuľke) s rokom 2003 možno konštatovať, že priemerná spotreba mlieka a mliečnych výrobkov (v hodnote mlieka bez masla) na jedného obyvateľa SR klesla o 3,0 %. V kategórií mlieko konzumné kravské je v sledovanom období pokles o 8,7 kg, čo predstavuje v rámci Slovenska zníženie spotreby konzumného kravského mlieka na obyvateľa o 13,7 % (Šajbidorová a Masár, 2008).

Dôvodom nízkej spotreby mlieka a mliečnych výrobkov podľa Kapsdorferovej et al. (2010) je strata spotrebiteľských návykov, nízka kúpyschopnosť obyvateľstva, pokles detskej populácie a nedostatočná propagácia mlieka a mliečnych výrobkov

Najhoršia situácia v spotrebe mlieka je u školskej a dospievajúcej mládeže. Z epidemiologických štúdií Výskumného ústavu výživy vyplýva, že len 43 % detí pije mlieko denne, 12 % nepije mlieko vôbec a 45 % len nepravidelne. Priemerná denná konzumácia mlieka u detí, ktoré ho pili pravidelne, predstavovala 2,5 – 3 dl mlieka, čo je veľmi málo. Odporúčaná dávka je 5 – 6 dl mlieka, čo sa rovná 2 – 3 pohárom mlieka denne. U dospelých ľudí sa odhaduje, že vyše 50 % ľudí u nás nepije mlieko pravidelne (menej ako 1 x za týždeň) a až vyše 40 % ľudí si myslí, že mlieko nie je pre ľudí vhodné (Keresteš a Herian, 2011).

3.3 Tvorba mlieka

Mlieko sa vylučuje po pôrode zvieraťa. Tvorí sa v mliečnej žľaze, nazývanej u kravy vemeno, ktoré sa delí na štyri štvrťky (dve pravé a dve ľavé). Každá štvrťka si zachováva fyziologickú samostatnosť. Mliečnu žľazu tvoria alveoly, ktoré sú vo vnútri vystlané jednovrstvovým epitelom z mliekotvorných čiže sekrečných buniek (Keresteš a Selecký, 2003).

Pri tvorbe mlieka prebiehajú v alveolách dva pochody. Niektoré zložky mlieka (vitamíny, minerálne látky) prechádzajú filtráciou z krvných kapilár do lumenu alveol a stávajú sa súčasťou mlieka a niektoré zložky (laktóza, kazeín) sa syntetizujú priamo v alveolách mliečnej žľazy. Na produkciu 1 kg mlieka musí vemenom pretiecť 300 až 400 litrov krvi. Sekréciu mlieka podmieňuje hormón prolaktín, ktorý je vylučovaný hypofýzou po otelení a v priebehu laktácie (Bullová a Debrecéni, 2009).

Voda sa do mlieka dostáva v prvej fáze tvorby mlieka z krvnej plazmy jednoduchou filtráciou spolu s minerálnymi látkami (Čuboň, 2007).

Tuk je produktom syntézy v sekrečných bunkách. Prekurzormi pre jeho tvorbu sú nízko molekulárne mastné kyseliny, najmä kyselina octová, ktorá vzniká v dostatočnom množstve pri fermentačných procesoch v bachore. Tieto látky sú krvou prinášané do sekrečných buniek, kde prebiehajú procesy redukčnej kondenzácie a tvoria sa stále mastné kyseliny s párnym počtom atómov uhlíka (Burdová et al., 2001).

Kazeín ako hlavná mliečna bielkovina, je produktom syntézy mliečnej žľazy. Tvorí sa z glykoproteidových frakcií globulínov a čiastočne z doplňujúcich aminokyselín a kyseliny fosforečnej. Aminokyseliny prinášané krvou sú základnou zložkou pre syntézu väčšiny srvátkových bielkovín (α-laktoalbumín, β-latoglobulín). Vysokomolekulárne imunoglubulíny a albumín krvného séra prechádzajú do buniek sekrečného epitelu priamo z krvi (Čuboň et. al., 2007).

Laktóza je produktom sekrečného epitelu mliečnej žľazy. Syntetizuje sa z glukózy a galaktózy. Krvným prekurzorom je glukóza, ktorá vzniká z octanov, propionátov a butyrátov produkovaných v bachore prežúvavcov. Galaktóza je produktom syntézy sekrečného epitelu mliečnej žľazy, ktorý súčasne syntetizuje obidva monosacharidy v disacharid – laktózu (Burdová et al., 2001).

3.4 Voda v mlieku

Obsah vody v mlieku je v rozmedzí 86 – 88%. Voda v mlieku je médium, v ktorom sú rozpustené alebo rozptýlené ostatné zložky sušiny. Voda sa vyskytuje v mlieku ako voľná, viazaná na koloidy, ale i chemicky viazaná ako kryštalická voda laktózy (Semjan et al., 1987).

Vo voľnej vode sú rozpustené zložky mlieka ako napr. mliečny cukor, minerálne látky, kyseliny a iné. Voľná voda sa ľahko odparuje a vymrazuje. Pri sušení mlieka sa odparuje ako prvá. Rozdeľuje sa na vodu hygroskopickú a vodu napučiavajúcu. Viazaná voda spôsobuje hydratáciu bielkovinových a iných koloidných zložiek, na povrchu ktorých vytvára hydratačný obal. Tvorí asi 3 % z celkového množstva vody v mlieku. V tejto vode sa nerozpúšťajú rozpustené súčasti mlieka. Chemicky viazaná voda, označovaná aj ako kryštalická voda, je zabudovaná do kryštálovej mriežky mliečnych komponentov. Je to najsilnejšie viazaná voda, možno ju odstrániť až pri teplote okolo 120 °C (Burdová et al., 2001).

3.5 Bielkoviny mlieka 3.5.1 Charakteristika bielkovín

Kostra bielkovín je vytvorená uhlíkom, s naviazaným kyslíkom a vodíkom. Bielkoviny obsahujú aj dusík, ktorý im dáva jedinečné vlastnosti. Niektoré bielkoviny obsahujú aj ďalšie minerálne látky ako súčasť svojej štruktúry, napr. síru, meď železo, fosfor (Dudriková a Maľa, 2006).

Mliečne bielkoviny obsahujú 18 z 22 známych aminokyselín potrebných na stavbu a udržiavanie ľudského organizmu. Okrem toho sú aj zdrojom esenciálnych aminokyselín, ktoré si organizmus nevie vytvoriť sám (Herian, 2006). Obsah jednotlivých aminokyselín uvádza tabuľka 6.

Mliečne bielkoviny sú zmesou predovšetkým dvoch hlavných typov bielkovín a to kazeínov (zhruba 80% mliečnych bielkovín) a srvátkových bielkovín (tvoria asi 20% bielkovín mlieka) (Velíšek, 2002).

Detailnejšie členenie mliečnych bielkovín a ich zastúpenie v mlieku uvádza Grieger a Holec (1990) v tabuľke 5.

Tab. 5

Zastúpenie jednotlivých bielkovín z celkových bielkovín mlieka (Grieger a Holec, 1990)

Bielkoviny mlieka

Zastúpenie v mlieku (%)

Kazeín

75 – 85

Srvátkové bielkoviny

15 – 22

Imunoglobulíny

1,9 – 3,3

Proteózopeptonová frakcia

2 – 6

Bielkoviny tukových gulôčok, ezýmov a i.

0,2

V kravskom mlieku sa nachádzajú bielkoviny v množstve 2,8 až 3,7 g.100g-1 mlieka. (Burdová et al., 2001).

Tab. 6

Aminokyselinové zloženie mliečnych bielkovín (Jost, 2007)

Aminokyselina,

g. 100g-1 bielkovín

Celkovo v bielkovinách kravského mlieka

V srvátkových bielkovinách kravského mlieka

V kazeíne kravského mlieka

V bielkovinách materského mlieka

Kyslina asparágová

7,32

9,87

6,46

9,48

Treonín

4,23

6,47

4,22

4,99

Serín

5,51

5,05

5,47

5,19

Kyselina glutámová

21,17

17,19

19,97

16,96

Prolín

8,7

6,03

10,48

7,95

Glycín

1,87

2,14

1,79

2,83

Alanín

3,3

4,61

2,78

4,38

Cysteín

0,78

1,65

0,33

1,5

Valín

5,51

6,03

6,11

5,06

Metionín

2,39

1,91

2,53

1,8

Izoleucín

4,49

6,13

4,9

4,53

Leucín

9,08

9,53

8,62

9,77

Tyrozín

4,52

2,89

5,27

3,65

Fenylalanin

5,12

3,68

4,74

3,85

Lyzín

7,42

8,87

7,36

7,63

Histidín

2,54

1,86

2,64

2,82

Arginín

3,12

2,42

3,39

4,29

Tryptofán

1,37

2,19

1,14

1,87

Amoniak

1,56

1,48

1,8

1,45

Nariadenie vlády SR č.312/2003 stanovuje minimálny obsah bielkovín v surovom kravskom mlieku na 28g na liter, pričom tento musí byť vypočítaný ako násobok percenta celkového dusíka v mlieku a faktora 6,38 (Čuboň et al., 2007).

3.5.2 Kazeín

Kazeín je typická bielkovina mlieka, ktorá sa nikde inde v prírode nevyskytuje. Patrí medzi najviac preštudované mliečne bielkoviny. Vzhľadom k naviazaniu fosforu sa kazeín zaraďuje medzi fosfoproteíny (Burdová et al., 2001).

Kazeíny sú fragmentované na α-, β-, κ- kazeíny a proteolýzou vznikajú β-kazeínové fragmenty nazývané γ-kazeíny (Zeleňáková a Golian, 2008). Kazeíny sa vyskytujú v množstve 24 – 28 g.l-1, z toho αs1-kazeín 12 – 15 g.l-1, αs2-kazeín 3 – 4 g.l-1, β-kazeín 9 – 11 g.l-1, κ-kazeín 2 – 4 g.l-1 (Dudriková a Maľa, 2006).

Kazeíny sa nachádzajú v rôznych genetických variantoch, ktoré sa navzájom líšia primárnou štruktúrou (Velíšek, 2002).

Väčšina z týchto kazeínov je viazaná s vápnikom a fosforom do tzv. kazeínových miciel s priemerom 20 – 300 μm (Dudriková a Maľa, 2006). Micely sú silne hydratované a ich váha stúpa štvornásobne. To poukazuje na fakt, že kazeínové micely musia mať veľmi otvorenú hubovitú štruktúru (Jost, 2007).

Hlavnou zložkou kazeínovej frakcie mlieka sú αs-kazeíny. V kravskom mlieku sa vyskytuje αs1-kazeín a αs2-kazeín. αs1-kazeín obsahuje polypeptidové reťazce zložené zo 199 aminokyselín. V prítomnosti vápenatých iónov tvorí nerozpustnú vápenatú soľ. Fragmenty αs1-kazeínu sa považujú za λ-kazeín. αs2-kazeíny majú podobnú štruktúru. Nie sú však také citlivé na prítomnosť vápenatých iónov ako αs1-kazeíny. β-kazeín sa rovnako ako αs-kazeíny radí medzi fosfoproteíny. Polypeptidové reťazce β-kazeínu sa skladajú z 209 aminokyselinových zvyškov. S vápenatými iónmi poskytujú soľ rozpustnú pri teplotách 1 °C a nižších, pri vyšších teplotách nerozpustnú. Molekula κ-kazeínu sa skladá zo 169 aminokyselinových zvyškov. Na rozdiel od predchádzajúcich kazeínov sú v molekule κ-kazeínu prítomné sacharidy, preto sa κ-kazeíny označujú aj ako glykofosfoproteíny (Velíšek, 2002).

3.5.3 Srvátkové bielkoviny

Srvátkové bielkoviny predstavujú rôznorodú skupinu, zahrňujúcu β-laktoglobulín (2 – 4 g.l-1), α-laktoalbumín (0,2 – 0,4 g.l-1), imunoglobulíny (0,5 – 1,8 g.l-1) (Dudriková a Maľa, 2006). Percentuálne zastúpenie jednotlivých skupín srvátkových bielkovín na celkových bielkovinách mlieka ako aj ich pôvod sa uvádza v tabuľke 7.

Tab. 7

Zastúpenie srvátkových bielkovín v mlieku (Burdová, 2001)

Bielkovina

Množstvo v mlieku z celkového obsahu bielkovín %

Pôvod srvátkových bielkovín

β – laktoglobulín

7 – 12

mliečna žľaza

α – laktoalbumín

2 – 5

mliečna žľaza

Sérumalbumín

0,7 – 1,3

krv

Imunoglobulíny IgG1, IgG2

krv

Imunoglobulíny IgA, IgM

mliečna žľaza

Minoritné bielkoviny

Asi 50% zo srvátkových bielkovín tvorí globulárny proteín β-laktoglobulín. Jeho polypeptidový reťazec obsahuje 162 aminokyselín. Záhrevom nenávratne denaturuje. Ďalšou významnou srvátkovou bielkovinou je α-laktoalbumín, ktorý tvorí asi 30% srvátkových bielkovín (Velíšek, 2002).

α-laktoalbumín a β-laktoglobulín sú vzhľadom na svoje zloženie najvhodnejšími bielkovinami vôbec. Obsah všetkých esenciálnych aminokyselín okrem metionínu je v nich vyšší ako v kazeíne. Veľmi cenený je obsah najmä cysteínu a tryptofánu, ktorých množstvá sú v kazeíne pomerne nízke (Dudriková a Maľa, 2006). Biologicky významné sú i vysokomolekulové globulárne glykoproteíny - imunoglobulíny s účinnosťou protilátok (Velíšek, 2002).

Do skupiny srvátkových bielkovín sa zaraďujú aj tzv. minoritné bielkoviny napr. sérum transferín, laktoferín, β2-mikroglobulín, M1-glykoproteíny, M2-glykoproteíny, α1-kyslý glykoproteín alebo orosomukoid, ceruloplazmín, trypsín inhibítor, kininogén (Dudriková a Maľa, 2006).

Laktoferín je známy tiež pod názvom laktotransferín. Z chemického hľadiska je to glykoproteín. Okrem proteínovej štruktúry skladajúcej sa z aminokyselín obsahuje tiež sacharidovú zložku. Oproti iným mliečnym bielkovinám sa vyskytuje v podstatne menšom množstve. Pripisuje sa mu celý rad priaznivých účinkov napr. ochrana proti infekciám gastrointestinálneho traktu, zvyšovanie biologickej dostupnosti železa a umožňovanie jeho resorpcie, antioxidačné účinky, antikarcinogénny účinok, priaznivý vplyv na rast a obnovu štruktúry kostí (Borkovcová, 2008).

3.5.4 Funkcie mliečnych bielkovín

Minimálna denná potreba bielkovín u dospelého človeka je asi 0,5 - 0,6 g plnohodnotných bielkovín na 1kg telesnej hmotnosti. Malé deti potrebujú bielkoviny predovšetkým na rast, takže sa odporúča väčšie množstvo (nad 2g na 1kg telesnej hmotnosti), čo však záleží na veku a rýchlosti rastu v danej dobe (Pánek et al., 2002).

Z nutričného hľadiska 1 liter mlieka obsahuje také množstvo bielkovín, ktoré zhruba pokryje požadovanú dennú dávku bielkovín u detí (Herian, 2006).

Stráviteľnosť bielkovín je vysoká a blíži sa k 95 %. Konzumentmi sú ľahko prijímané, sú dobre vstrebávané v črevách a prinášajú ľudskému organizmu všetky aminokyseliny pre jeho rozvoj. Okrem vyživovacích funkcií majú bielkoviny i fyziologické funkcie (Kopáček, 2009).

Bielkoviny tvoria základ všetkých tkanív v organizme. Podmieňujú všetky životné procesy a sú rozhodujúce pre výstavbu živej hmoty (Vojtaššáková et al., 2000). Z ďalších fyziologických funkcií možno spomenúť funkcie týkajúce sa kardiovaskulárneho a nervového systému, obranyschopnosti organizmu, prenosu minerálov (železo, vápnik) a tráviaceho systému. Známe sú tiež terapeutické účinky bielkovín mlieka napr. pri žalúdočných vredoch (Kopáček, 2009).

3.5.5 Alergia na bielkoviny kravského mlieka

Alergia je reakcia imunitného systému, ktorá sa prejaví vzápätí po požití niektorej potraviny. Imunitný systém organizmu reaguje, pretože sa mylne domnieva, že došlo ku konzumácií nežiaducej látky, a preto sa bráni. Touto látkou môžu byť bielkoviny mlieka (Cidil, 2005).

Pre človeka je alergénnych viacero bielkovín mlieka. Známe sú aj alergie na viac ako jednu bielkovinu mlieka. Hlavnými alergénmi mlieka sú kazeíny a β-laktoglobulín, k minoritným alergénom patrí α–laktoalbumín a bovinný sérový albumín. Medzi ostatné alergény vyskytujúce sa zriedkavejšie patria bovinné imunoglobulíny, β2-mikroglobulín, transferín, laktoferín, laktoperoxidáza, alkalická fosfatáza a kataláza (Golian a Zeleňáková, 2010).

Alergia na bielkoviny kravského mlieka postihuje 2 – 3 % detí. Príznaky sú nešpecifické a môže byť ťažké ich objektivizovať. Diagnóza vyžaduje, aby bolo kravské mlieko odstránené zo stravy. Vzhľadom na diagnostické problémy je počet detí liečených na alergiu pravdepodobne dva až tri krát nižší ako skutočný výskyt. Nesprávna diagnóza alergie na bielkoviny kravského mlieka môže spôsobiť nedostatočné liečenie ekzémov (Kneepkens a Yolanda, 2009).

Príznaky sa často objavujú do 3 mesiacov veku dieťaťa a okolo 3 rokov končia. U detí sa prejavuje alergia vracaním a hnačkami, ale i kožnými problémami ako sú dermatitída, žihľavka a angioedém. Môžu sa vyskytovať aj iné symptómy (Golian a Zeleňaková, 2010).

3.5.6 Fenylketonúria

Fenylketonúria je dedične podmienené metabolické ochorenie spôsobené mutáciami v géne pre enzým fenylalaninhydroxylázu. Dôsledkom je neschopnosť organizmu odbúravať fenylalanín, ktorý sa následne hromadí v krvi a tkanivách, čo je vo vyšších koncentráciách pre organizmus toxické (www.genomac.cz).

V Slovenskej republike je každému dieťaťu na tretí deň po narodení odobratá krv pre diagnostikovanie jedného z najlepšie medicínsky preskúmaných ochorení – fenylketonúrie (FKU). Ide o metabolitickú poruchu, ktorá pre dieťa a jeho rodinu znamená najmä prísnu celoživotnú diétu (Petrjánošová et al., 2008).

Výskyt fenylketonúrie na Slovensku u detí v priebehu rokov 1995 až 2008 je znázornený na obrázku 1.

Nedostatok alebo nedostatočná aktivita enzýmu fenylalaninhydroxylázy spôsobuje hromadenie aminokyseliny fenylalanínu a vylučovanie fenylketónov močom. Každé zvýšenie koncentrácie fenylalanínu v krvi (nad 500 μmol.l-1) má za následok predovšetkým poškodenie centrálneho nervového systému. Aminokyselina fenylalanín je dôležitá aj pri syntéze tyrozínu a melanínu, čo sa pri tomto ochorení prejaví ich nedostatkom. V klinickom obraze neliečených pacientov dominuje mentálna retardácia a kŕče. Deti majú väčšinou svetlé vlasy, modré oči, svetlú pokožku a ekzémy (Ürge a Strnová, 2005).

Obr. 1

Výskyt fenylketonúrie na Slovensku (www.fenylketonuria.sk)

Ľudia trpiaci fenylketonúriou majú špeciálne upravenú diétu, ktorá presne zohľadňuje ich individuálnu schopnosť vstrebávať fenylalanín. U niektorých ľudí totiž môže byť do určitej miery schopnosť spracovávať fenylalanín zachovaná. Každá individuálna diéta preto môže obsahovať toľko fenylalanínu, koľko je daný človek schopný spracovať a zachovať si pritom cieľové hodnoty koncentrácie fenylalanínu (www.fenylketonuria.sk).

Hraničná hladina fenylalanínu pre detskú aj dospelú populáciu, trpiacu FKU, je denný príjem 15 mg fenylalanínu na 1 kg hmotnosti. Kravské mlieko obsahuje 150 mg fenylalanínu v 100 ml, zatiaľ čo materské mlieko obsahuje iba 47 mg fenylalanínu v 100 ml. Z uvedeného dôvodu, preto kravské mlieko ani bežné prípravky na náhradnú mliečnu dojčenskú výživu nemôžu byť jedincom s FKU podávané (www.detska-vyziva.sk).

3.6 Mliečny cukor – laktóza 3.6.1 Charakteristika laktózy

Jediným sacharidom, ktorý sa v prírode vyskytuje ako produkt mliečnej žľazy cicavcov a predstavuje hlavný zdroj sacharidov vo výžive mláďat je mliečny cukor, nazývaný laktóza (Dudriková, 2007b). Obsah laktózy v rôznych druhoch mlieka uvádza tabuľka 8.

Tab. 8

Porovnanie obsahu laktózy v rôznych druhoch mlieka (Březková, 2010)

Druh mlieka

Obsah laktózy v g.100 g-1 mlieka

Materské

7,2

Kravské

4,8

Kozie

4,4

Ovčie

5,1

Laktóza sa skladá z β-D-galaktopyranózy a β-D-glukopyranózy, ktoré sú spojené β(1-4) glykozidovou väzbou (Greifová, 2007). V studenej vode je laktóza málo rozpustná. V alkohole a éteri je rozpustná. Je bez zápachu a jej hustota je 1,5453 g.cm-3 pri teplote 20 °C (Dudriková, 2007b). Laktóza má výrazne nižšiu sladivosť než sacharóza a glukóza (Greifová, 2007). Kyselinami alebo enzýmami však hydrolyzuje na ekvimolárnu zmes glukózy a galaktózy, ktorá je zhruba dvakrát sladšia ako laktóza, pretože galaktóza má asi 40-60 % sladivosti sacharózy (Velíšek, 2002).

V mlieku sa laktóza vyskytuje v dvoch formách ako α-laktóza a β-laktóza. Laktóza má schopnosť tvoriť rôzne kryštály. Najstabilnejšou formou je monohydrát α-laktózy. V tejto forme laktóza kryštalizuje z vodných roztokov pri teplote do 93,5 °C. Pri sušení vo vákuu pri teplote nad 100°C vzniká hygroskopický anhydrid α-laktózy. Kryštalizáciou z vodných roztokov pri teplote nad 93,5 °C vzniká bezvodý anhydrid β-laktózy. Pri rýchlom sušení roztokov laktózy vzniká amorfná hygroskopická zmes α- a β-laktózy (Velíšek, 2002). Anhydrid laktózy zahrievaním na teplotu 100°C žltne. Tento proces v mlieku nastáva už pri teplote 70°C a ide o nepravú karamelizáciu. Je to reakcia cukru s aminokyselinami. Vznikajú takzvané melanoidy , ktoré dávajú mlieku svetlohnedú farbu. Pri teplote 160°C nastáva skutočná karamelizácia laktózy (Dudriková, 2007b).

Okrem laktózy sa v mlieku v menšom množstve vyskytujú D-glukóza a ďalšie rôzne voľné oligosacharidy (Velíšek, 2002). Oligosacharidy sa nachádzajú prevažne v mledzive ako významná zlúčenina laktózy s kyselinou sialovou, ktorá predstavuje rastový faktor mikroflóry v zažívacom trakte dojčiat. V mlieku sú tiež prítomné rôzne aminocukry (čiastočne viazané s bielkovinami – najmä s χ-frakciou kazeínu) a tzv. fosfátové cukry, čiže medziprodukty syntézy glycidov mlieka (fosfátové estery glykozidov) (Dudriková, 2007b).

3.6.2 Funkcie laktózy

Laktóza je zdrojom energie a je rýchlo a ľahko využiteľná. Vyznačuje sa nízkou sladivosťou, ale napriek tomu ma rovnaký energetický obsah ako iné cukry (Kopáček, 2009). Kalorická hodnota 1 g anhydridovej formy je 3951,4 kalórií (Dudriková, 2007b). Príjem laktózy vedie k výraznému zvýšeniu hladiny glukózy v krvi (Velíšek, 2002).

V tenkom čreve sa laktóza účinkom enzýmu laktázy štiepi na jednoduché cukry glukózu a galaktózu, ktoré sa už môžu vstrebať a organizmus ich tak dokáže využiť pre svoje potreby (Dudriková, 2007b).

Laktóza má osobitú úlohu v rannom období mláďaťa ako zdroj glukózy a galaktózy. Samotná glukóza predstavuje dôležitú zložku krvi a zároveň slúži aj ako stavebná zložka glykogénu (Greifová, 2007). Galaktóza je potrebná pre vývoj mozgu a nervových tkanív. Priaznivo ovplyvňuje reguláciu telesnej teploty a navyše priaznivo vplýva na črevnú mikroflóru a mobilitu, čiže pohyb čriev ako aj na absorpciu minerálnych látok ako sú vápnik horčík a fosfor (Herian, 2006).

Velíšek (2002) uvádza, že laktóza má pomerne malé kariogénne a laxatívne účinky Hlavný význam laktózy z hľadiska fyziológie výživy je v tom, že kyselina mliečna, ktorá vzniká v intestinálnom ústrojenstve mikrobiálnou činnosťou, zvyšuje resorpciu vápnika. Ešte lepšie využitie vápnika nastáva pri konzumácií fermentovaných mliečnych výrobkov (Grieger a Holec, 1990).

Laktóza predstavuje najdôležitejšiu zložku pri výrobe kyslomliečnych výrobkov. Ako už bolo spomenuté, jej fermentáciou vzniká okrem iných produktov najmä kyselina mliečna, ovplyvňujúca chuť, ale aj nutričné a dietetické vlastnosti týchto výrobkov (Dudriková, 2007b). V potravinách brzdí rozvoj nežiaducej kaziacej a hnilobnej mikroflóry a pôsobí v  ako prirodzený konzervačný prostriedok. Podobne tak pôsobí v tráviacom trakte, hlavne v hrubom čreve, ktoré chráni pred negatívnym pôsobením hnilobnej mikroflóry (Kopáček a Obermaier, 2009a).

Okrem pozitívnych účinkov laktózy je však potrebné upozorniť aj na možné riziká spojené s jej konzumáciou, ktoré môžu vznikať u niektorých ľudí. Medzi ne patrí intolerancia na laktózu a galaktosémia.

3.6.3 Intolerancia na laktózu

Intolerancia je spôsobená deficitom enzýmov. Enzýmy majú za úlohu rozkladať zložky potravy. V prípade ich nedostatku môže mať organizmus problémy s trávením určitej potraviny a po určitej dobe sa môžu objaviť tráviace problémy (bolesti brucha, hnačka, atď.) (Cidil, 2005).

Laktóza je zložkou mliek cicavcov. Je dôležitým zdrojom energie pre novorodenca. Po odstavení sa schopnosť tráviť laktózu znižuje. Dospelý jedinec stráca schopnosť produkovať enzým laktázu (β-galaktozidázu) potrebnú pre trávenie laktózy. Jedná sa o fyziologický proces u väčšiny cicavcov v prírode. Jedinou významnou výnimkou sú niektoré etnické skupiny ľudí, ktoré si udržali produkciu enzýmu trávenia laktózy i v dospelosti (Jelen a Tossavainen, 2004). Výskyt laktózovej intolerancie sa napr. u belochov udáva od 4% do 28%, pričom počas života postupne narastá (Payer et al., 1998).

V dôsledku chýbania alebo zníženia enzýmu laktázy v sliznici tenkého čreva, enzým nie je schopný rozštiepiť prítomnú laktózu na resorbovateľné hexózy. Nerozložená laktóza sa nevstrebáva, čím dochádza k vzniku mnohých gastrointestinálnych syndrómov (Drahošová, 2004).

Intolerancia na laktózu sa podľa Payera (1998) rozdeľuje na :

· Primárnu – geneticky podmienenú, vrodenú.

· Sekundárnu – získanú (chemické vplyvy, baktériové a vírusové infekcie, zápalové ochorenia čreva, lieky, radiácia, nutričné vplyvy, ischémia sliznice a podobne).

Medzi základné príznaky intolerancie na laktózu patrí nafukovanie, pocity tlaku v brušnej dutine spôsobené produktmi fermentácie laktózy, ktoré urýchľujú pasáž tráviacim traktom a tlak v hrubom čreve. Typické hnačky s vodnatou, penovitou a kyslou stolicou súvisia priamo s transportom nevstrebanej laktózy, vďaka ktorému sa v strave zvyšuje množstvo vody a elektrolytov a celkovo dochádza k zrýchleniu pasáže tráviacim traktom (Březková, 2010). Frekvencia výskytu spomínaných príznakov je uvedená v tabuľke 9.

Tab. 9

Možné príznaky intolerancie na laktózu (Březková, 2010)

Príznaky

tráviacich problémov

Výskyt

 v %

Príznaky

systémových problémov

Výskyt v %

Bolesť brucha

100

Bolesť hlavy

86

Nafukovanie

100

Strata koncentrácie a zlá krátkodobá pamäť

82

Borborygmus (škŕkanie a prelievanie v bruchu)

100

Alergické prejavy (ekzém, svrbenie, nádcha, zápal ďasien, astma)

40

Pocit plnosti

100

Bolesť svalov

71

Hnačka

70

Dlhodobá ťažká únava

63

Zápcha

30

Srdečná arytmia

24

Nevoľnosť

78

Vredy v ústnej dutine

30

Zvracanie

78

Zvýšenie frekvencie močenia, bolesť v krku

< 20

Na potvrdenie porúch trávenia mliečneho cukru sa najčastejšie používa laktózovo – tolerančný test, pri ktorom sa v určitých intervaloch po podaní laktózy určuje z krvi hladina cukru (Drahošová, 2004).

Liečba intolerancie na laktózu spočíva v diétnych opatreniach, ktoré závisia od množstva enzýmu laktázy v sliznici tenkého čreva. Mlieko a mliečne výrobky sa odporúča konzumovať v malých dávkach, častejšie v potrave s vyšším obsahom tukov (ak je to možné) a nie nalačno. Vhodné sú tvrdé syry, tvaroh a podobne (Payer et al., 1998).

3.6.4 Galaktosémia

Knaap a Valík (2005) rozlišujú tri hlavné typy galaktosémie v závislosti od deficitu troch rôznych enzýmov potrebných pre využitie galaktózy v organizme.

1. Galaktosémia 1. typu, resp. klasická galaktosémia, ktorá sa zisťuje najčastejšie. Je spôsobená deficitom enzýmu galaktóza-1-fosfát uridyltransferázy.

2. Galaktosémia 2. typu je spôsobená deficitom galaktokinázy.

3. Galaktosémia 3. typu je výsledkom deficitu uridin difosfát galakto-4-epimerázy.

Všetky tri typy galaktosémie majú autozomálny recesívny typ dedičnosti.

Galaktosémia sa prejavuje už v prvých týždňoch života. Najčastejšími počiatočnými príznakmi galaktosémie sú odmietanie stravy, nechutenstvo, zvracanie, hnačky a žltačka. Tieto symptómy sa prejavujú niekoľko dní po konzumácii mlieka. Keď nie je galaktosémia včas diagnostikovaná, môže sa prejaviť celý rad ďalších príznakov. Dochádza k toxickému poškodeniu pečene (príliš veľký nespracovaný nadbytok galaktózy môže spôsobiť dokonca i smrť zlyhaním pečene), vzniká šedý zákal, celková sepsa organizmu. V neskoršom veku sa prejavujú i poruchy intelektu (www.os-metodej.cz).

Najdôležitejšie pri liečbe pacientov s klasickou galaktosémiou je odstránenie všetkej galaktózy zo stravy hneď ako vznikne podozrenie na galaktosémiu, aby sa zabránilo ďalším život ohrozujúcim komplikáciám a okamžité spustenie diagnostických vyšetrení (Bosch, 2010).

Jedinou vhodnou liečbou je celoživotná bezlaktózová (resp. nízkolaktózová) diéta. Podstata diéty spočíva v odstránení laktózy a znížení galaktózy v strave. Bezmliečna strava však sama o sebe ešte neznamená diétu bez galaktózy, pretože galaktóza je prítomná v určitom množstve i v celom rade nemliečnych potravín a navyše galaktóza je syntetizovaná i organizmom. Napr. malé množstvo galaktózy je prítomné prakticky vo všetkých druhoch ovocia i v niektorých obilninách. Doteraz nie je známe, aké množstvo galaktózy vo výžive dieťaťa s galaktosémiou je nutné alebo naopak škodlivé pre jeho vývoj (Paterová a Štastná, 2008).

3.7 Tuk v mlieku 3.7.1 Charakteristika tuku

Tuky (lipidy) sú zlúčeniny vyšších mastných kyselín, nerozpustné vo vode, rozpustné organických rozpúšťadlách. Po chemickej stránke predstavujú značne nesúrodú skupinu látok, spoločným znakom ktorých je len to, že sú to estery (Dudriková, 2007a).

Mliečny tuk je zmes látok, ktoré sa vo všeobecnosti členia na homolipidy a heterolipidy. Najviac (98%) sú zastúpené triacylglyceroly (TAG), menšia časť sú diacylglyceroly a monoacylglyceroly mastných kyselín, ktoré sa zaraďujú k homolipidom. Malý podiel (2%) pripadá v mliečnom tuku na zložené tuky (heterolipidy) (Čuboň et al., 2007). Členenie lipidov podľa štruktúry uvádza tabuľka 10.

Tab. 10

Rozdelenie lipidov podľa štruktúry (Dudriková, 2007)

Druh lipidov

Základné zložky

Ďalšie zložky

Jednoduché lipidy

acylgylceroly, vosky

glycerol, mastné kyseliny, vyšší jednosýtny alkohol, mastné kyseliny

Acylcholesteroly

cholesterol, mastné kyseliny

Zložené lipidy

Fosfolipidy

glycerol alebo sfingozín, mastné kyseliny

kyselina fosforečná, dusíkatá látka, inositol

glykolipidy

sfingozín, mastná kyseliny kyselina neuramínová

galaktóza, aminocukry, kyselina sírová

Tak ako to vyplýva z tabuľky, základnou zložkou všetkých lipidov sú alkohol a mastné kyseliny. Mliečny tuk obsahuje veľmi širokú škálu mastných kyselín. Až 400 druhov mastných kyselín bolo izolovaných z mlieka, aj keď väčšina z nich len v stopových množstvách (Tompson a Boland, 2010). Z alkoholov sa v lipidoch vyskytuje najčastejšie glycerol alebo aminoalkohol sfingozín; niekedy sa v lipidoch nachádza aj alkohol inositol. Okrem mastných kyselín a alkoholu sa v molekulách heterolipidov vyskytuje napr. kyselina fosforečná, dusíkaté látky, cukor, kyselina neuramínová, kyselina sírová a iné (Dudríková, 2007a).

Obsah tuku v kravskom mlieku môže kolísať od 2,8 do 6,0 % (Čuboň et al., 2007). Tuk sa v mlieku nachádza vo forme tukových guľôčok. Ich rozmery (0,1 – 30 μm) sú podmienené viacerými faktormi. V 1 ml mlieka býva 2 až 6 miliárd tukových guľôčok (Grieger a Holec, 1990). Táto skutočnosť svedčí o tom, že tuk v mlieku predstavuje veľký povrch, v dôsledku čoho ľahko podlieha zmenám (hydrolýza, oxidácia). Povrch tukových guľôčok je pokrytý tzv. obalom, ktorý tvorí lecitín ako fosfolipidová vrstva (priamo na tuku), bielkovinová vrstva a hydratačná vrstva (Burdová, 2001).

Mliečny tuk je nositeľom typických senzorických vlastností – plnej mliečnej chuti a vône (Dědek, 2009), pretože sa v ňom rozpúšťa prevažná väčšina látok zodpovedných za arómu (Čuboň et al., 2007).

Teplota tuhnutia mliečneho tuku sa pohybuje v rozpätí 19 – 24 °C, teplota topenia, t.j. úplného vyčírenia je v rozpätí 31 – 40 °C, tzv. bod stekutenia má hodnotu 22 – 31 °C. Tuk mlieka od dojníc s vyššou tukovosťou je tvrdší, pretože obsahuje menej nenasýtených mastných kyselín (Burdová, 2001).

3.7.2 Funkcie tuku

Denný príjem tuku z mlieka a mliečnych výrobkov predstavuje v mnohých krajinách 30 až 40 g. Pritom odporúčaný príjem tuku je 70 – 80 g. Podiel mliečneho tuku na celkovom príjme energie je preto do značnej miery nízky (Grieger a Holec, 1990).

Využiteľnosť mliečneho tuku je až 99 % a z hľadiska výživy je preto jedným z najvýhodnejších tukov vôbec (Grieger a Holec, 1990). Podľa Zeleňákovej a Goliana (2008) ľahká stráviteľnosť je dôsledkom prítomnosti nižších mastných kyselín. V porovnaní s ostanými živočíšnymi tukmi má mliečny tuk najnižší obsah cholesterolu.

Tuk je významným zdrojom energie - 37 kJ, čo predstavuje cca 9 kcal.g-1. Má zhruba dvojnásobnú energetickú hodnotu v porovnaní s energetickou hodnotou bielkovín a sacharidov.

Dôležitý je hlavne v detskom veku, pretože má rýchlu využiteľnosť (Dědek, 2009). Herian (2006) dodáva, že deťom do 3. roku života by sa nemalo podávať odtučnené, resp. nízkotučné mlieko a mliečne výrobky, pretože okrem uvedeného, mlieko je významným zdrojom vitamínov A,D,E a K, ktoré sú rozpustené v tuku. Zároveň, tak ako bude uvedené v nasledujúcom texte, mliečny tuk obsahuje napr. aj lecitín, ktorý je dôležitý pre stavbu a správnu funkciu mozgu a nervovej sústavy, ktoré sa v detskom veku ešte formujú.

Naopak Maľa a Dudríková (2000) uvádzajú, že podľa novších štúdií, strava bohatá na mliečne výrobky s nízkym obsahom tuku znižuje riziko hypertenzie a karcinómu hrubého čreva. Konzumácia stravy so zníženým obsahom tuku a s vysokým obsahom nízkotučných výrobkov (3 porcie denne), ovocia a zeleniny (8 až 10 porcií za deň), znižujú krvný tlak u pacientov s vysokým krvným tlakom v takom rozsahu, aký sa dosiahne liekmi proti hypertenzii.

3.7.3 Mastné kyseliny

Mastné kyseliny možno podľa ich štruktúry zaradiť do troch základných skupín:

1) nasýtené (SAFA – saturated fatty acids),

2) mononenasýtené (MUFA – monounsaturated fatty acids),

3) polynenasýtené (PUFA – polyunsaturated fatty acids).

Podľa kvantitatívneho zastúpenie v mliečnom  tuku sa mastné kyseliny členia na majoritné (kyseliny vyskytujúce sa v mliečnom tuku v množstve väčšom ako 1 %) a minoritné (kyseliny, ktorých obsah je v mliečnom tuku menej než 1 %) (Macek et al., 2010).

Mliečny tuk obsahuje prirodzene 60 až 70% nasýtených a 30 až 40 % nenasýtených mastných kyselín (Kopáček, 2009). Pomer, v akom sú mastné kyseliny v mlieku zastúpené závisí najmä od spôsobu kŕmenia dojnice. Každá z mastných kyselín prispieva k charakteru mliečneho tuku a vlastnosti mliečneho tuku závisia od rôznosti jeho zloženia, pokiaľ sa jedná o mastné kyseliny. Napr. tuk obsahujúci vyššie hodnoty kyselín s nízkym bodom topenia má rovnako bod tupenia nízky a tým aj mäkšiu konzistenciu. Vyšší obsah kyseliny olejovej má za následok mäkšiu konzistenciu, vyšší obsah kyseliny stearovej vyvoláva naopak konzistenciu tuhšiu (Dudríková, 2007a).

Mliečny tuk obsahuje 26 majoritných mastných kyselín, z ktorých prevládajú mastné kyseliny palmitová, stearová a myristová (Třináctý et al., 2007). Dudriková (2007) medzi mastné kyseliny s najvyšším zastúpením v mliečnom tuku uvádza kyselinu olejovú (30%), palmitovú (24%), stearovú (13%) a myristovú (9%).

V tabuľke 11 je uvedené zastúpenie najvýznamnejších mastných kyselín v mliečnom tuku.

Tab. 11

Zastúpenie mastných kyselín v mliečnom tuku v rôznych druhoch mliek (Jost, 2007)

Mastné kyseliny

Symbol

Kravské mlieko,

% mastných kyselín v celkovom mliečnom tuku

Mlieko iných druhov,

% mastných kyselín v celkovom mliečnom tuku

Kravské

Maslo

Materské

Kozie

Ovčie

Byvolie

Kyselina maslová

C4:0

3,6

4

stopy

2,6

4

3,6

Kyselina kapronová

C6:0

2,3

2,4

stopy

2,9

2,8

1,6

Kyselina kaprylová

C8:0

1,3

1,3

stopy

2,7

2,7

1,1

Kyselina kaprinová

C10:0

2,7

2,9

2,2

8,4

9

1,9

Kyselina laurová

C12:0

3,3

3,6

4,4

3,3

5,4

2

Kyselina myristová

C14:0

10,7

11,2

6,3

10,3

11,8

8,7

Kyselina palmitová

C16:0

27,6

28,2

23

24,6

25,4

30,4

Kyselina stearová

C18:0

10,1

9,4

8,4

12,5

9

10,1

Kyselina olejová

C18:1

26

23,5

37

28,5

20

28,7

Kyselina linolová

C18:2

2,5

2,1

12,9

2,2

2,1

2,5

Kyselina linolénová

C18:3

1,4

1,7

1,4

1,4

2,5

Celkovo nenasýtených matsných kyselín, %

33,9

27,3

55,1

32,9

26,9

37,1

Mliečny tuk je charakteristický obsahom nasýtených mastných kyselín (SAFA) kratších než C14. Pomer nenasýtených mastných kyselín (UFA) k nasýteným (SAFA) je v mlieku 1:13, čo je často mliečnemu tuku vytýkané (Třináctý et al., 2007). Potvrdzuje to i Dudriková (2007), ktorá uvádza, že na rozdiel od ostatných tukov obsahuje mliečny tuk asi 9 až 10% mastných kyselín s krátkym reťazcom (C4 až C10) – kyselinu maslovú, kapronovú, kaprylovú, kaprinovú. Tieto kyseliny znižujú bod topenia mliečneho tuku na 30-40°C

Z hľadiska účinkov v organizme človeka, nasýtené mastné kyseliny sa označujú ako aterogénne. Pri ateroskleróze prebiehajú dva deje a to aterogenéza (vlastný proces v stene tepien) a trombogenéza (vznik trombov v tepnách). Podľa výskumov sa najviac aterogénnymi javia kyseliny palmitová a myristová a najviac trombogénna je kyselina stearová (Maľa a Dudríková, 2000).

Najvýznamnejším zástupcom nasýtených mastných kyselín je kyselina palmitová. Spoločne s ostatnými nasýtenými kyselinami sa označujú ako „nepopulárna“ zložka mliečneho tuku, pretože sa podieľajú na vzniku kardiovaskulárnych chorôb a na zvyšovaní hladiny cholesterolu (Macek et al., 2010). Pečeň človeka totiž využíva nasýtené mastné kyseliny na syntézu cholesterolu. Preto nadmerný príjem nasýtených tukov môže štatisticky zvýšiť koncentráciu krvného cholesterolu, najmä cholesterolu s nízkou denzitou (tzv. „zlý cholesterol“ – LDL). Podľa odborných odporúčaní by denná dávka nasýtených tukov mala byť nižšia ako 10 % celkového energetického príjmu. U ľudí s problémom vysokej koncentrácie cholesterolu v krvi tento príjem musí byť ešte nižší (Maľa a Dudríková, 2000).

Čo sa týka nenasýtených mastných kyselín, z nutričného hľadiska je veľmi významná mononenasýtená kyselina olejová, ktorá predstavuje zhruba tretinu mliečneho tuku a vôbec nezaťažuje cievnu sústavu (Křivánek, 2005b).

Medzi nenasýtenými mastnými kyselinami mliečneho tuku sú aj esenciálne, ktoré si organizmus nevie sám vytvoriť (kyselina linolová, linolenová a i.) (Grieger a Holec, 1990). Najväčšie množstvo esenciálnych mastných kyselín (najmä kyseliny linolovej) sa spotrebuje na tvorbu bunkových a intracelulárnych membrán, vrátane membrán pokožky. Esenciálne mastné kyseliny majú významnú úlohu aj pri rozmnožovaní a pri výstavbe nervového tkaniva a asi 1 % slúži na syntézu eikonoidov. Zvyšujú aj polaritu, a tým aj rozpusnosť lipoproteínov kvnej plazmy (Dudríková, 2007a).

Podľa súčasných názorov má byť 12 % zo všetkých skonzumovaných mastných kyselín v tvare polynenasýtenom. Kravské mlieko obsahuje zo všetkých mastných kyselín 36 % v nenasýtenom tvare a len 3 – 4 % v polynenasýtenom (Grieger a Holec, 1990).

Polynenasýtené mastné kyseliny na rozdiel od nasýtených sa môžu podieľať na znížení celkovej koncentrácie cholesterolu v krvi, aj keď ich vysoké dávky majú tendenciu znižovať množstvo cholesterolu s vysokou denzitou (tzv. „dobrý cholesterol“ – HDL). Preto aj z dôvodu vysokého množstva energie, doporučená dávka individuálneho denného príjmu polynenasýtených tukov by nemala presiahnuť 10 % celkového energetického príjmu (Maľa a Dudríková, 2000).

V súčasnosti je stredom záujmu konjungovaná kyselina linolová (CLA- conjungated linoleic acid). Obsah tejto kyseliny kolíše v závislosti od druhu mliečneho tuku. Panghyová (2008) uvádza, že v kravskom mliečnom tuku sa nachádza v množstve 3,3 mg.g-1, v kozom 6,6 – 16,1 mg.g-1 a najvyššie je zastúpená v mliečnom tuku oviec, kde kolíše v rozmedzí od 12,1 do 26,5 mg.g-1.

Prisudzujú sa jej antiaterogénne a tiež antikarcinogénne vlastnosti (Macek et al., 2010). Zistilo sa, že CLA inhibuje karcinón kože, žalúdka, hrubého čreva, prsníka, reguluje hladinu cholesterolu a má vplyv na metabolizmus. Tieto pozitívne vplyvy sa štatisticky významne preukázali na modeloch zvierat a v klinických štúdiách výskum intenzívne napreduje (Panghyová, 2008).

Pre ľudský organizmus predstavuje kyselina linolová esenciálnu mastnú kyselinu. V organizme sa môže pretvárať na kyselinu γ-linolénovú a nakoniec na kyselinu arachidonovú. Kyselina linolová znižuje hladinu cholesterolu v krvnom sére. Jej nedostatok zvyšuje hladinu n- 9 mastných kyselín (C20:3 n-9) a spôsobuje poruchy rastu a látkovej výmeny, suchú a šupinatú pokožku a predlžuje hojenie rán. Jej nedostatok spôsobuje poruchy zraku a správania sa (Dudríková, 2007a).

Zvýšená pozornosť sa venuje aj trans- mastným kyselinám. Trans – mastné kyseliny (TFA) sú izoméry nenasýtených mastných kyselín, ktoré majú aspoň jednu väzbu v polohe trans. Toto priestorové usporiadanie má za následok zmenu tvaru molekuly (Třináctý et al., 2007).

Trans- izoméry mastných kyselín sú prirodzenou súčasťou mliečneho tuku. Vznikajú katalytickou enzymatickou hydrogenáciou nenasýtených tukov pôsobením mikroorganizmov v bachore (Dudríková, 2007a).

Trans- mastné kyseliny môžu negatívne ovplyvňovať metabolitické procesy, majú veľký vplyv pri enzýmových reakciách a pri tvorbe membrán, kde sa tieto kyseliny najviac uplatňujú (Dudríková, 2007a; Třináctý et al., 2007).

Vysoký príjem kyseliny elaidové (trans – C18:1) namiesto kyseliny olejovej, ktorá je jej cis- izomérom, vedie nielen k preukázateľnému zvýšeniu LDL cholesterolu, ale aj k miernemu zníženiu HDL cholesterolu. Ďalej zvýšený príjem trans – mastných kyselín môže podporovať vznik diabetu II. typu. Škodlivosť trans- mastných kyselín v mliečnom tuku ostáva stále otázkou. Aterogénny efekt trans- mastných kyselín nebol potvrdený pre kyselinu vakcenovú (trans- 11 C18:1), ktorá je hlavným trans- izomérom prítomným v mlieku. Príjem niektorých trans- C 18: 2 izomérov sa zdá byť škodlivý, ale potrebné sú ďalšie výskumy (Třináctý et al., 2007).

3.7.4 Zložené lipidy

Medzi zložené lipidy mliečneho tuku patria napr. fosfolipidy a cholesterol (Burdová, 2001).

K fosfolipidom sa zaraďujú lecitín, kefalín a sfyngomyelín. Jeden liter mlieka obsahuje 0,3 g týchto látok. V najväčšom množstve je zastúpený lecitín. Lecitín a kefalín tvoria asi 75 % fosfolipidov. Lecitín je povrchovo aktívna látka a v mlieku prispieva ku stabilite emulzie (Grieger a Holec, 1990).

Pre vysoký obsah nenasýtených mastných kyselín sú fosfolipidy dosť nestále a často sa podieľajú na nečistej chuti a vôni mliečneho tuku a masla, prípadne na tzv. žltnutí. Zvyčajne sa nachádzajú na povrchu tukových guľôčok pod bielkovinovým obalom, čo je ďalší dôvod, že sú centrom začiatočných autooxidačných reakcií (Burdová, 2001).

Význam fosfolipidov spočíva v tom, že sú dôležité pre stavbu bunkových membrán, teda pre stavbu všetkých tkanív, mimoriadny význam však majú hlavne pre tkanivá mozgu (Dědek, 2009).

Cholesterol sa v kravskom mlieku nachádza prevažne v membráne tukových guľôčok. Jeho obsah je pomerne nízky. Jeden l mlieka obsahuje priemerne 120 mg cholesterolu a v mliečnom tuku sa nachádza v množstve 2 až 4 g na 1 kg. Obsah cholesterolu teda v mlieku a mliečnych výrobkov závisí predovšetkým od obsahu tuku v týchto výrobkoch (Maľa a Dudríková, 2000).

Cholesterol má úzky vzťah k vitamínu D. Vplyvom UV žiarenia prechádza na vysoko aktívny vitamín D3. Nie je identický s rastlinným fytosterolom, skrmovanie krmív s vysokým obsahom fytosterolov nemá vplyv na obsah cholesterolu v mlieku (Burdová, 2001).

Cholesterol je základnou súčasťou bunkových membrán, prekurzorom steroidných hormónov (regulujú množstvo druhotných funkcií vrátane pohlavného vývoja jedinca, metabolizmu cukrov). Rovnako je aj prekurzorom žlče. Cholesterol je teda pre život esenciálny (Zachar, 2004; Kopáček, 2009).

Pri bežnej potrave predstavuje priemerný príjem cholesterolu z mliečnych výrobkov menej než štvrtinu z celkovej doporučenej spotreby (Kopáček, 2009).

Cholesterol je v organizme transportovaný vo forme lipoproteínov, častíc, ktoré sa vyvinuli na umožnenie prenosu triacylgylcerolov a cholesterolu z miesta vzniku alebo resorpcie na miesto zužitkovania alebo vylučovania. Na základe ultracentrifugácie možno rozlíšiť (okrem iných lipoproteínových častíc) tzv. LDL – lipoproteíny s nízkou hustotou a HDL – lipoproteíny s vysokou hustotou (Maľa a Dudríková, 2000).

Pomer medzi týmito druhmi rozhoduje o vzniku a priebehu srdcových chorôb. Nasýtené tuky a tuky s konfiguráciou „trans“ majú tendenciu množstvo plazmatického tuku a LDL cholesterolu zvyšovať. Platí to najmä pre mliečne tuky, ktoré zvyšujú koncentráciu LDL cholesterolu viac ako trikrát oproti HDL cholesterolu. Podstatou zdravej výživy je znížiť koncentráciu LDL a pomeru HDL/HDL, čo je hlavnou príčinou vzniku srdcovo – cievnych chorôb a rakoviny (Zachar, 2004).

Pre veľké množstvo nasýtených mastných kyselín je mlieko často označované za príčinu zvýšenej hladiny cholesterolu a zvýšeného výskytu kardiovaskulárnych ochorení. Avšak pri bežnej konzumácií mlieka a mliečnych výrobkov v rámci vyváženého režimu výživy takéto nebezpečenstvo nehrozí a pre zdravú populáciu prakticky neexistuje (Křivánek, 2005).

3.8 Minerálne látky

Minerálne látky prechádzajú do mlieka z krvi. Ich obsah v mlieku kolíše od 0,6 do 0,8 %. Ovplyvňujú stupeň napučiavania koloidov, regulujú osmotický tlak a pH. Pôsobia ako aktivátory enzýmov alebo ich zložiek a majú rozhodujúci význam pri udržiavaní acidobázickej rovnováhy v mlieku. Minerálne látky majú veľký význam i z technologického hľadiska pre stabilizáciu koloidného systému mlieka, tepelnú stabilitu, resp. zrážanie mlieka. Značný technologický význam má obsah Ca pri výrobe syrov (Čuboň et al., 2007).

Mlieko obsahuje 14 minerálnych látok, z toho vo väčšom množstve vápnik, fosfor, draslík, horčík, síru, sodík a chlór a v menšom množstve stopové prvky – železo, meď, kobalt, mangán, jód zinok a fluór (Herian, 2006). Porovnanie obsahu minerálnych látok v rôznych druhoch mliek udáva tabuľka 12.

Tab. 12

Obsah minerálnych látok v kravskom, materskom mlieku a mlieku dobytka (Jost, 2007)

Minerálne látky

v g.kg-1 mlieka

Kravské mlieko

Materské mlieko

Byvolie mlieko

Makroprvky

Vápnik

1,20

0,31

1,95

Horčík

0,12

0,04

Draslík

1,57

0,53

1,00

Sodík

0,48

0,16

0,40

Fosfór

0,92

0,15

Anorganický fosfát

1,30

Chlór

1,02

0,40

0,62

Mikroprvky

Mangán

0,02

0,01

0,05

Železo

0,46

0,29

1,50

Meď

0,10

0,35

0,25

Zinok

3,80

2,20

6,00

Hliník

0,46

Fluór

0,17

0,17

Jód

0,11

0,06

Selén

0,09

0,03

3.8.1 Makroprvky

Vápnik

Mlieko je stabilným zdrojom vápnika v ľudskej výžive (Kirchnerová a Foltys, 2008). Jeden liter mlieka ho obsahuje 1100 – 1350 mg v litri (Kalač, 2008). Mlieko a mliečne výrobky hradia v našej potrave asi 50 – 70 % príjmu vápnika (Pánek et al., 2002). Odporúčaná denná dávka vápnika pre dojčatá a batoľatá sa zvýšila zo 400 mg na 550 mg (Dědek, 2009). Denná potreba u dospelého človeka je okolo 800 mg, u tehotných a dojčiacich žien je vyššia (Pánek et al., 2002). Vápnik sa z mlieka ľahko resorbuje, túto resorpciu podporuje široká škála mliečnych zložiek, hlavne laktóza, lyzín, valín, histidín, vitamín D a ďalšie (Zeleňáková a Golian, 2008).

Chemická forma v akej sa vápnik v mlieku vyskytuje ovplyvňuje jeho využiteľnosť, teda vstrebávanie v tenkom čreve. Vo forme rozpustných solí – citrátov a hydrogénfosforečnanov je 20 až 40 %, vápnik v koloidnej forme kazeinátu vápenatého asi 20 % a ako praktický nerozpustný uhličitan vápenatý je viazaná necelá polovica prítomného vápnika (Kalač, 2008).

Vápnik obsiahnutý v mlieku má tri hlavné výhody – mimoriadne dobre sa vstrebáva, je biodisponibilný a väčšina mliečnych výrobkov ho obsahuje vo veľkom množstve. Navyše niektoré práce poukazujú na to, že vzájomné pôsobenie vápnika obsiahnutého v mlieku s ostatnými zložkami mlieka (bielkoviny, vitamín D atď.) vytvára špecifické účinky vápnika na zdravie (Kopáček a Obermaier, 2007b).

O mimoriadnom význame dostatku vápnika v mlieku a mliečnych výrobkoch svedčí aj výskum zameraný na boj proti obezite, podľa ktorého nízkoenergetická diéta bohatá na vápnik bráni zvyšovaniu hmotnosti a pôsobí ako redukčná diéta. Svedčia o tom napr. poznatky, podľa ktorých nedostatok vápnika v strave detí zvyšuje ich hmotnosť, zatiaľ čo jeho dostatok podporuje rast a priaznivý vývoj indexu telesnej hmotnosti (Křivánek, 2005).

Vápnik je však predovšetkým kľúčovým prvkom pre stavbu chrbtice a pre udržanie dobrého stavu kostí po celý život. 99 % telesného vápnika sa nachádza práve v kostiach. Pri narodení obsahuje chrbtica asi 30 g vápnika, na počiatku dospievania asi 400 g a v dospelosti až okolo 1,2 kg. Kosti sú však „živé“. Utvárajú sa pred narodením a behom jedného života človek „prerobí“ svoju chrbticu 4x až 5x (Kopáček a Obermaier, 2007a).

Podľa výsledkov výskumných prác dochádza pri nedostatku vápnika k jeho uvoľňovaniu z kostného tkaniva. Zložitým fyziologickým mechanizmom sa zvyšuje obsah vápnika v bunkovom prostredí nad žiaducu úroveň. Zvýšený obsah intracelulárneho vápnika vyvoláva celú kaskádu nežiaducich metabolických zmien, ktoré sa podieľajú na vzniku tzv. „metabolického syndrómu“, ktorý napr. zvyšuje tonus hladkého svalstva cievneho systému (krvný tlak), zvyšuje zrážanlivosť krvných doštičiek, vyvoláva inzulínovú rezistenciu a ďalšie nepriaznivé dôsledky (Křivánek, 2005a).

Vápnik je nevyhnutý i pre funkciu nervového a svalového aparátu a rovnako aj pre metabolizmus viacerých hormónov. V telesných tekutinách ovplyvňuje nervovosvalovú dráždivosť, aktivuje myozín a tým ovplyvňuje svalovú kontrakciu (Dědek, 2009).

Rôzne štúdie hovoria o priaznivom pôsobení vápnika na rôzne polyfaktoriálne ochorenia. Konečné výsledky musia byť ešte potvrdené. Vápnik by mohol mať ochrannú úlohu pri rakovine hrubého čreva a konečníka. Epidemiologické štúdie uskutočnené na zdravotných sestrách v USA poukázali taktiež na väzbu medzi spotrebou mliečneho vápnika a znížením rizika cievnej mozgovej príhody. Úloha mliečneho vápnika v oblasti prevencie zubného kazu je spojená s ďalšími zložkami mlieka. Ďalšie epidemiologické štúdie, ale i niektoré pokusy poukazujú na väzbu medzi prísunom vápnika a úbytkom symptómov polycystických vaječníkov a predmenštruačného syndrómu (Kopáček a Obermaier, 2007b).

Osteoporóza

V súvislosti s vápnikom je potrebné zmieniť sa i o osteoporóze. Osteoporóza je závažné metabolické ochorenie kostí postihujúce stále viac ľudí na celom svete. Za osteoporózu možno považovať takú mieru úbytku kostnej hmoty, ktorá predstavuje najmenej päťnásobné zvýšenie rizika zlomenín v porovnaní so zdravými kosťami (Kalač, 2008).

V závislosti od príčin vzniku sa rozlišuje primárna a sekundárna osteoporóza. Primárne typy tvoria až 90 % všetkých ochorení. Medzi primárne typy osteoporózy sa radia:

· Postmenopauzálna osteoporóza - súvisí s poklesom aktivity estrogénov. Postihuje ženy už v čoraz nižšom veku, dokonca aj pod 50 rokov. Pri tomto type dochádza častejšie k zlomeninám predlaktia a stavcov.

· Senilná osteoporóza - súvisí s vekom a manifestuje po 65. roku života. Postihuje aj mužov, čo súvisí s poklesom aktivity pohlavných hormónov a hlavne so zlou životosprávou a výživou. Tento typ sa prejavuje prevažne zlomeninami krčka stehennej kosti (Béderová, 2006).

Podľa Kalača (2008) sekundárna forma osteoporózy môže mať rôzne príčiny. Môže byť vyvolaná ako dôsledok ochorení napr. zvýšenej funkcie štítnej žľazy, či neznášanlivosti obilného lepku – celiakie alebo môže ísť o negatívny prejav liečby kortikoidmi a pod.

Prevencia tohto ochorenia je častokrát zameraná až na ženy po menopauze, u ktorých sa už objavujú sklony k tomuto ochoreniu alebo dokonca sú už prítomné prvé známky úbytku kostnej hmoty. Najdôležitejšia je však prevencia primárna a to v detskom veku a počas dospievania, kedy je predchádzanie osteoporóze vlastne najľahšie. Telo si totiž tvorí najväčšie zásoby vápnika do 25. až 30. roku veku. Potom už dochádza k pomalému odbúraniu kostnej hmoty (Poslušná et al., 2008). To je v súlade s tvrdeniami Béderovej (2006), ktorá rovnako zdôrazňuje nevyhnutnosť prevencie už od detského veku. Preto v rámci zvýšenia spotreby mlieka a mliečnych výrobkov u školákov vidí riešenie okrem iného napr. aj v návrate tzv. mliečnych desiat. Stravovacie návyky získané v mladosti sa môžu pozitívne, ale tiež aj negatívne premietnuť do zdravotného stavu v dospelom veku.

Základné vonkajšie faktory, ktorých významnosť sa v prevencií osteoporózy pohybuje medzi 30 – 40 %, sú podľa Kalača (2008) dva a to telesná aktivita a výživa. Rovnako i Béderová (2006) v prevencii osteoporózy zdôrazňuje dostatočnú pohybovú aktivitu, primerané zaťažovanie kostry,  pravidelné posilňovanie chrbtového a stehenného svalstva, dostatočný pobyt v prírode v slnečnom prostredí, ktorý zabezpečí tvorbu vitamínu D potrebného pre transport vápnika z čreva do krvi.

Ako už bolo spomenuté, kľúčovým vonkajším faktorom je výživa, ktorej sa pripisuje v prevencii osteoporózy až 20 % a to predovšetkým v období rastu, dospievania a u seniorov (Kalač, 2008).

Odporúčané hodnoty denného príjmu vápnika sú uvedené v predchádzajúcej podkapitole týkajúcej sa vápnika v mlieku. Význam mlieka a mliečnych výrobkov pri prevencii osteoporózy zdôrazňuje Šramková (2005), podľa ktorej 1 liter poskytuje asi 1000 – 1200 mg vápnika a napr. 50 g ementálu asi 500 mg vápnika.

Na opodstatnenosť konzumácie mlieka a mliečnych výrobkov poukazuje i Kalač (2008), podľa ktorého práve tieto potraviny hradia v našej potrave asi 50 – 70 % príjmu vápnika. Ďalej upozorňuje, že veľmi podstatná je práve jeho vysoká využiteľnosť, teda strebávanie vápnika v tenkom čreve z týchto výrobkov.

Šramková (2005) uvádza, že pri prevencii osteoporózy je vhodnejšia konzumácia mlieka s nižším obsahom tuku. To má totiž okrem nižšej energetickej hodnoty znížený obsah nenasýtených mastných kyselín, ktoré znižujú resorpciu vápnika v čreve. Tuky všeobecne resorpciu zlepšujú, ale veľké množstvo voľných mastných kyselín tvorí nerozpustné vápenaté mydlá. Prísun vápnika vo večerných hodinách znižuje riziko osteoporózy viac ako počas dňa.

Medzi prehrešky dnešného životného štýlu, ktoré zvyšujú riziko oslabenia kostí patrí pravidelná konzumácia alkoholu a fajčenie.

Fosfor

Denný príjem fosforu by mal predstavovať 1,0 až 1,2 g (Pánek et al., 2002). Pohár mlieka doplní stravu človeka o 20 % z celkovej dennej potreby tohto prvku (Valík, 2006).

Fosfor je prítomný v tele aj v potrave výhradne ako fosforečnan. Je dôležitou súčasťou kostí a zobov. Je nevyhnutný pre trávenie a látkovú premenu (fosforyláciu). Premena adenozínfosfátu (ATP) na adenozíndifosfát (ADP) a adenozínmonofosfát (AMP) a naspäť sú nevyhnutné pre krátkodobé prenášanie energie (Pánek et al., 2002).

Draslík

Denný príjem draslíka je asi 4g (Pánek et al., 2002). Jeden pohár mlieka môže človeka obohatiť o 11% z odporúčanej výživovej dávky (Valík, 2006). Draslík je dôležitý pre svalovú aktivitu. Pomer sodíka a draslíka regulujú kortikoidné hormóny, hlavne aldosteron (Pánek et al., 2002). Draslík sa podieľa aj na udržiavaní krvného tlaku, reguluje rovnováhu tekutín a napomáha v správnej funkcií svalov.

Horčík

Denná potreba horčíka je 300-600 mg (Pánek et al., 2002). Dôležitý je i vzájomný pomer medzi horčíkom a vápnikom. Ako odporúčaná hodnota sa uvádza horčík : vápnik = 1 : 2. Horčík patrí medzi majoritné prvky esenciálne, t.j. prvky, ktoré organizmus musí prijať v potrave v určitom množstve, aby boli zabezpečené dôležité biologické funkcie (Blattná, 2006).

Vyskytuje sa v kostiach, telových tekutinách, pôsobí ako aktivátor a kofaktor rôznych enzýmov (Pánek et al.,2002). Horčík je nenahraditeľný pre všetky biosyntetické procesy v organizme, hlavne pre tie, pri ktorých sa tvorí alebo hydrolyzuje ATP. Je nutný pre aktiváciu niektorých enzýmov, napr. fofotransferáz a fosfatáz. Spoločne s vápnikom horčík ovplyvňuje permeabilitu biologických membrán a dráždivosť buniek. Horčík je dôležitý pre činnosť srdca a obehový systém (Blattná, 2006).

Síra

Denný príjem síry je okolo 0,5 – 1,0 g, hlavne v aminokyselinách. Využiteľnosť síry je sporná (Pánek et al., 2002). Síra napomáha vo vylučovaní žlče, zachováva zdravé vlasy a nechty, upravuje poruchy kože, má kľúčové postavenie pri tvorbe kolagénu, kostí, kĺbov. Nadbytok síry môže spôsobovať otravy (Zachar, 2004).

Sodík

Optimálny príjem sodíka by mal byť asi 3 g denne. Je dôležitý pre udržiavanie osmotického tlaku (Pánek et al., 2002). Sodík tiež udržiava objem mimobunkovej tekutiny, umožňuje prenos nervových vzruchov a podieľa sa na úprave dráždivosti svalov (Augustín, 2007). Taktiež stimuluje vylučovanie žalúdočných štiav a tým podporuje trávenie, zabezpečuje prívod sacharidov, aminokyselín do buniek, povzbudzuje potenie, čím sa z tela vylučujú mnohé škodlivé látky (Zachar, 2004).

Chlór

Denný príjem by mal byť 7 g a menej. Prijíma sa takmer výhradne vo forme chloridov (obvykle ako chlorid sodný alebo draselný). Chloridy sú dôležité pre tvorbu kyseliny chlorovodíkovej, ktorá sa vylučuje žalúdočnou sliznicou a tvorí dôležitú súčasť žalúdočnej šťavy (Pánek et al., 2002). Chlór podporuje trávenie bielkovín, reguluje osmotický tlak krvnej plazmy, normalizuje napätie v tkanivách, zúčastňuje sa na udržiavaní acidobázickej rovnováhy (Zachar, 2004).

3.8.2 Mikroelementy

Železo

Muži potrebujú asi 10 mg a ženy asi 15 mg železa denne. Nedostatok železa v strave môže spôsobiť anémiu (Pánek et al., 2002). Železo je aktivátorom dýchacích enzýmov, zabezpečuje prenos kyslíka a je nevyhnutné pre tvorbu červených krviniek (Augustín, 2007).

Zinok

Denne je potrebné prijať asi 15 mg zinku. K významným funkciám zinku patrí udržovanie hladiny vitamínu A v krvnej plazme (Pánek et al., 2002). Zinok je dôležitý pre metabolizmus bielkovín a nukleových kyselín, vplýva na imunitné reakcie a plní i antioxidačnú funkciu. Je dôležitým prvkom, ktorý sa vo významnej miere podieľa na pohlavnom dospievaní chlapcov a zvyšuje aktivitu inzulínu (Turek, 2007).

Meď

Denná doporučená dávka pre dospelú populáciu je v rozmedzí od 1,3 až po 2,0 mg. Tento esenciálny stopový prvok sa ako zložka mnohých enzýmov podieľa na viacerých metabolických pochodoch organizmu a na bunkovom dýchaní, väčšinou spoločne so zinkom (Augustín, 2007).

Mangán

Denná potreba je asi 5 mg. Mangán je súčasťou alebo aktivátorom rôznych enzýmov. Je nevyhnutný pre správnu tvorbu kosti a pre činnosť centrálneho nervového systému (Pánek et al., 2002). Ovplyvňuje metabolizmus lipidov a endogénnu tvorbu cholesterolu. Podieľa sa na antioxidačnej aktivite, podporuje tvorbu a sekréciu inzulínu (Turek, 2007).

Kobalt

Jeho potreba organizmom je veľmi malá (Pánek et al., 2002). Denná dávka kobaltu by sa ma mala pohybovať okolo 5 až 10 mcg. Vitamín B12 s kobaltom v jadre sa zúčastňuje na tvorbe červených krviniek a podporuje vstrebávanie železa (Zachar, 2004).

Jód

Potreba jódu je asi 0,15 - 0,2 mg denne. Je súčasť hormónov tyrozínu a trijódtyronínu, ktoré sú hormónmi štítnej žľazy (Pánek et al., 2002; Turek, 2007). Pri nedostatku nastáva hypotyreóza a pri nadbytku hypertyreóza (Pánek et al., 2002). Jód zrýchľuje metabolizmus, redukuje tuky, pomáha pri znižovaní hmotnosti, zvyšuje telesnú energiu, pomáha udržať zdravú pokožku a vlasy, zabezpečuje normálny rast a vývoj (Zachar, 2004).

Fluór

Fluór je dôležitý pre tvorbu kostí a zvlášť pre tvorbu zubov, kde tvorí súčasť zubnej skloviny. Potreba fluóru je 0,3-0,5 mg denne (Pánek et al., 2002). Nedostatok fluóru zapríčiňuje neplodnosť, anémiu, osteoporózu, a narušenie metabolizmu kostí (Zachar, 2004).

3.9 Vitamíny

Vitamíny sa zaraďujú medzi skupinu aktívnych látok. Sú prítomné ako prirodzená zložka enzýmových systémov, čím katalyzujú priebeh chemických reakcií. Vitamíny majú nielen rozdielne chemickú štruktúru, ale aj fyziologické a biochemické funkcie (Kyselovič, 2002).

Mlieko obsahuje trinásť životne dôležitých vitamínov. Ide o vitamíny rozpustné vo vode a v tukoch. Vitamínová hodnota mlieka nie je veľká, no na druhej strane vitamíny nachádzajúce sa v mlieku sú plne využiteľné. Napr. vitamín A sa z mlieka využije na 100 %, zatiaľ čo karotén z mrkvy sa využije iba na 10 % (Burdová et al., 2001).

Podľa Zeleňákovej a Goliana (2008) sa v tuku rozpustný vitamín A a jeho prekurzor β-karotén nachádzajú v mlieku v dostatočnom množstve. Z vitamínov rozpustných vo vode sú v mlieku podľa týchto autorov významne zastúpené predovšetkým vitamíny B2 a B12. Mlieko je pomerne dobrým zdrojom aj vitamínov B1, B6, biotínu a cholínu. Vitamín C sa v mlieku nachádza, ale jeho hodnoty nie sú príliš vysoké.

Jeden liter mlieka pokrýva u človeka celkovú potrebu vitamínu B2, vitamínu D ako aj polovičnú potrebu vitamínov B12, B3 a vitamínu A (Valík, 2006).

Pri výrobe syrov, t.j. po vyzrážaní mliečnych bielkovín, vitamíny rozpustné vo vode prechádzajú väčšinou do srvátky. Straty týchto vitamínov nastávajú i počas tepelného ošetrenia mlieka. Dôležitou otázkou je preto starostlivosť o minimalizáciu strát vitamínov pri technologickom spracovaní, manipulácií, skladovaní mlieka a pod. (Burdová et al., 2001).

3.9.1 Vitamíny rozpustné v tukoch

Vitamín A (retinol)

Odporúčaná denná dávka tohto vitamínu pre ženy je 600 μg a pre mužov 700 μg. Pre ťarchavé ženy by denné dávky nemali prekračovať hodnotu 1 500 μg. Vyššie dávky môžu spôsobiť totiž vznik vrodených porúch (Zachar, 2004).

Vitamín A je dôležitý predovšetkým pre tvorbu rodopsínu v oku na zabezpečenie správneho videnia. Okrem toho má význam pre stavbu a udržanie zdravého stavu kože, slizníc a ovplyvňuje imunitu (Kubicová et al., 2004). Nenahraditeľný je pri raste detí, najmä pre rast kostí. Materské mlieko má veľké množstvo karotenoidov, čo urýchľuje rast chrupaviek po narodení dieťaťa (Zachar, 2004).

Vitamín A sa podieľa na žltom sfarbení mliečneho tuku. Je odolný voči zahriatiu, avšak pri kontakte so vzduchom môže dochádzať k jeho inaktivácii. Vzhľadom k tomu, že má afinitu k tukom, je jeho obsah prirodzene vyšší v smotane a nižší v odstredenom mlieku (Burdová et al., 2001).

Vitamín D (kalciferol)

Pod pojmom vitamín D sa rozumie skupina látok s antirachitickým účinkom. Najväčší význam má vitamín D2 – ergokalciferol a vitamín D3 – cholekalciferol (Hlavatá, 2007)

Denné dávky vitamínu D sa pohybujú okolo 10 μg, resp. 400 m. j. u dospelých, 600 m.j. u ťarchavých žien (Zachar, 2004).

Najdôležitejšou funkciou vitamínu D je regulácia rovnováhy metabolizmu vápnika a fosforu a to spoločne s kalcitonínom a parathormónom. Vitamín D podporuje vstrebávanie vápnika z čreva do krvi a zvyšuje spätné vstrebávanie vápnika v obličkách. Je taktiež dôležitý v podpore fagocytárnej schopnosti leukocitov, aktivácii B a T lymfocytov a pre rast a diferenciáciu buniek kostnej drene (Hlavatá, 2007).

Vitamíny D sú v mlieku viazané na tukové guľôčky, ich obsah je preto vyšší v smotanách. Vysoké teploty pri spracovaní mlieka neovplyvňujú obsah týchto vitamínov vo výrobkoch (Burdová et al., 2001).

Vitamín E (tokoferol)

Vitamín E sa nachádza v mlieku ako α-tokoferol a sústreďuje sa v tukovej fáze mlieka. Denná potreba tohto vitamínu pre dospelého človeka je v rozpätí od 12 mg do 18 mg (Burdová, 2001).

Vitamín E pôsobí v organizme človeka ako prirodzený antioxidant, zabraňuje autooxidácií nenasýtených mastných kyselín. Zabraňuje peroxidácií nenasýtených mastných kyselín v membránach. Poškodenie týchto membrán zapríčiňujú voľné radikály, ktoré vznikajú pri normálnych metabolických procesoch alebo pôsobením toxických zlúčenín. Vitamín E vychytáva voľné radikály (Rovný et al., 2004). Bojňanská a Čuboň (2003) dodávajú, že vitamín E zabezpečuje i činnosť pohlavných žliaz a hormónov a spolupodieľa sa pri premene tukov a sacharidov.

Vitamín E je odolný voči vysokým teplotám pri spracovaní mlieka, ale pri žltnutí tuku sa rozkladá. Má priaznivý vplyv na trvanlivosť mlieka a mliečneho tuku (Burdová, 2001).

Vitamín K (fylochinón)

Vitamín K sa v mlieku nachádza ako K1 a K2. Pochádza z lipidových frakcií zelených častí rastlín, ale je syntetizovaný aj baktériami v tráviacom trakte (Burdová et al., 2001).

Denná potreba tohto vitamínu sa odhaduje na 1 – 4 mg. Hlavná funkcia vitamínu K je pri zrážaní krvi. Je nevyhnutný pre syntézu protrombínu v pečeni (Kyselovič, 2002). Potrebný je tiež k tvorbe a regenerácií kostí a k syntéze osteokalcínu (proteínu v kostnom tkanive, v ktorom kryštalizuje vápnik). Vzhľadom k tomu, vitamín K pôsobí preventívne proti osteoporóze. Pomáha tiež proti trombóze vencovitých ciev. Vitamín K môže zvyšovať odolnosť voči infekciám u detí a pôsobí preventívne proti zhubným nádorom napadajúcim vnútorné prepojenie orgánov. Podporuje dlhovekosť (Zachar, 2004).

Odolný je voči vysokým teplotám, takže ani pasterizačné teploty neznižujú jeho obsah (Burdová et al., 2001).

3.9.2 Vitamíny rozpustné vo vode

Vitamín B1 (tiamín)

Vitamín B1 sa nachádza vo väčšom množstve v mledzive ako v normálnom zrelom mlieku. Jeho hodnoty nepodliehajú sezónnym výkyvom, nachádza sa ako voľný, ale aj v kombinácií s kyselinou fosforečnou a v bielkovinovom komplexe (Burdová, 2001).

Uplatňuje sa ako kofaktor vo viacerých enzýmových systémoch. WHO/FAO odporúča 0,6 mg tiamínu na každých 4 184 kJ energie, t.j. denne asi 1,0 – 1,8 mg (Kyselovič, 2002).

Dostatok vitamínu B1 posilňuje centrálny nervový systém, navodzuje optimizmus, pomáha prekonávať emócie a stres, odstraňuje depresie, netrpezlivosť, zmätenosť a posilňuje pamäť. Ďalej vitamín B1 podporuje vylučovanie žalúdočných kyselín, čo má celý rad ďalších dôsledkov - podporuje trávenie, stabilizuje chuť do jedla, zvyšuje rozpustnosť vápnika v žalúdku, zachováva normálnu srdcovú činnosť (Zachar, 2004).

Vitamín B2 (riboflavín)

Vitamín B2 patrí do skupiny žltých farbív s typickou fluorescenciou. Vyskytuje sa buď v dialyzovateľnom stave alebo v malom množstve je viazaný bielkovinami a kyselinou fosforečnou. Sezónne kolísanie je zanedbateľné, v mledzive sa nachádza vo vyššej