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COMPOSIÇÃO DO LEITE Por Helena Benedito, @agroeco_eu Achou um erro? Me avise! LEITE PELA LEGISLAÇÃO: O que é o leite? Produto oriundo da ordenha correta e ininterrupta do mamífero. Quando “leite” não é especificado, refere-se ao leite de vaca. Mistura de leites para consumo da forma fluida: proibida exceto para vaca e búfala. Mistura de leites para derivados: permitido, mas deve ser indicado no rótulo. Leite de retenção: produzido 30 dias antes do parto; pobre em nutrientes; pH mais neutro; não deve ser aceito e misturado junto ao leite próprio para consumo. Colostro: primeiro leite produzido pela vaca após o parto. Proibido para o consumo humano. DEFINIÇÃO SOBRE A COMPOSIÇÃO: Emulsão de gordura em água, estabilizada por uma dispersão coloidal de proteínas, em uma solução verdadeira de sais, vitaminas, carboidratos e peptídeos. Emulsão: estado de mistura entre duas fases que, normalmente, estariam separadas (gordura e água). Emulsões podem retornar – e geralmente, de fato, retornam – ao estado dividido em fases, porém no caso do leite, a emulsão de gordura em água está estabilizada pela dispersão coloidal de proteínas. Gorduras do leite: Triglicerídeos, AG livres, esteróis, fosfolipídeos, Hormônios, carotenóides, cerebrosídeos e vitaminas lipossolúveis A, D, E e K. o Existem, ainda, tecnologias que buscam conservar o estado de emulsão no leite mesmo após vários dias depois da ordenha e processamentos no leite fluido. Dispersão colonial de proteínas: mistura de partículas com tamanho entre 1 e 1000nm, na água. Correspondem às proteínas do leite (caseínas) associadas à minerais como cálcio, fósforo, citrato e magnésio. As proteínas possuem ligações hidrofílicas e lipofílicas, sendo portanto capazes de ligarem-se à gordura e à agua do leite, estabilizando-o. Solução verdadeira: coleção de partículas menores que 1nm, que não podem ser separadas por sedimentação e não dispersam a luz, por isso é chamada de solução verdadeira. É composto, no leite, por sair e íons orgânicos, carboidratos, vitaminas hidrossolúveis (B,C), substâncias nitrogenadas, gases (CO2, O2, N). LACTOGÊNESE: formação do leite. Os nutrientes presentes no leite são obtidos de precursores 1. recebidos pela corrente sanguínea, 2. oriundos diretamente do alimento ou 3. sintetizados na glândula mamária pelas células epiteliais. Anatomia da glândula mamária: histologicamente, tratam-se de glândulas sudoríparas modificadas. O úbere da vaca possui quatro partes independentes, os quartos mamários. Cada quarto mamário possui a cisterna da glândula, onde o leite é armazenado, seguida de uma outra câmara posterior, chamada de cisterna do teto. A cisterna do teto, por sua vez, acaba no canal do teto, regulado por um esfíncter. A cisterna da glândula é alimentada por ductos maiores, que são precedidos de ductos menores, conectados aos lobos da glândula mamária, que contém, por sua vez, os lóbulos, onde finalmente encontram-se os alvéolos, a menor estrutura anatômica da glândula, responsável pela produção do leite. Anatomia do alvéolo: no lúmen do alvéolo, há as células epiteliais, rodeadas por células musculares (mioepiteliais) e finalmente, irrigado por vasos sanguíneos. Fisiologia da EJEÇÃO do leite: inicia-se pelo estímulo do toque nos tetos; impulso nervoso é levado para a medula espinhal e para o cérebro. Este estímulo levará à liberação de ocitocina, produzida no hipotálamo, armazenada na neurohipófise (hipófise posterior). A ocitocina é liberada na corrente sanguínea, na veia jugular, chega ao coração, passa pelos pulmões, aorta e continua até chegar na glândula mamária, onde encontra receptores nas células dos alvéolos. Isso leva à contração da camada muscular dos alvéolos e ejeção do leite. Fisiologia da PRODUÇÃO do leite: segue a mesma ordem da ejeção, porém o hormônio envolvido é a prolactina, produzida e armazenada na adenohipófise (hipófise anterior). Caminho do leite: sintetizado nos alvéolos, transportado pelos ductos menores e maiores, armazenado na cisterna da glândula, e liberado à cisterna do teto e ao ambiente mediante estimulação. Caso da Adrenalina: animais estressados secretam adrenalina na corrente sanguínea, que também pode se ligar a receptores da glândula mamária, os mesmos que recebem a ocitocina. Desta forma, ocorre inibição da ação da ocitocina (ejeção do leite) por competição com a adrenalina pelos receptores. Importância da irrigação sanguínea da glândula mamária: estima-se que para a produção de 1l de leite, deve ocorrer o fluxo de cerca de 500l de sangue na vascularização da glândula mamária. Esta estimativa e as seguintes informações consideram uma vaca de uma determinada raça, apenas demonstrando proporcionalmente as mudanças que ocorrem na fisiologia do úbere das vacas. Poucos dias antes do parto, o fluxo sanguíneo da glândula mamária da vaca está em cerca de 4,5l/min, no parto, este fluxo chega a 21l/min, e 14 dias após o parto decresce para 12l/min. IMPORTÂNCIA DO LEITE: Alimento completo/perfeito para satisfazer as necessidades dos neonatos de cada espécie; Hidratação; Nutrição; Microbiota; Imunidade; 2355 compostos. COMPOSIÇÃO DO LEITE: Varia de acordo com: o Espécie; o Raça; o Saúde; o Período de lactação (vacas no início da lactação possuem produção maior, e de um leite com maior teor de lactose. A lactose vai diminuindo e o teor de lipídios vai aumentando com o avançar do período de lactação). o Alimentação; o Espaço entre ordenhas. VALORES MÉDIOS DOS COMPONENTES PRINCIPAIS: o Agua: 87,0% o Gordura: 3,9% o Proteínas: 3,4% o Carboidratos: 4,8% o Sais minerais: 0,8% COMPONENTES: ÁGUA o Mais abundante; o Função: hidratação; o Contém os demais constituintes sólidos do leite, em equilíbrio, emulsificados, suspensos ou dissolvidos. o Água livre (Aw) alta: 0.98 a 0.99, tornando o leite um alimento altamente perecível. o Origem (para formação do leite): sangue (50%); os 50% restantes são atraídos pela presença da lactose e secretados junto a este carboidrato por vesículas do aparelho de golgi. o Forma de secreção da água para produção do leite: difusão simples. PROTEÍNAS o CASEÍNAS (proteínas grandes) Correspondem a 80% das proteínas totais do leite bovino. Alfa S1 Caseína: 40% das caseínas Alfa S2 Caseína: 10% das caseínas Beta caseína: 35% das caseínas Kapa caseína: 15% das caseínas Precipitam-se por acidificação do leite desnatado em pH 4,6 (ponto isoelétrico) a 20°C. Esta é a forma de separação deste componente do leite. A acidificação leva à transformação destas proteínas para sua forma primária, que perde a característica de equilíbrio no meio, quando encontram-se solúveis e estáveis no colóide, assumindo a conformação micelar. A neutralização das cargas no ponto isoelétrico transforma as proteínas em formas primárias, que se agregam, e sendo insolúveis e pesadas, precipitam-se. Essa característica é aproveitada para aplicação nas tecnologias do leite, na fabricação de iogurte, por exemplo. Função de nutrir o neonato, não só através dos aminoácidos, mas também por outros nutrientes como cálcio e fosfato, que estão ligados às caseínas; Formam micelas a partir do agrupamento das unidades menores, submicelas, ligadas umas com as outras através de grupos fosfatos, como o fosfato de cálcio. A estrutura final, micelar é gerada pelo caráter hidrossolúvel e hidrofóbico, e realiza a função de emulsificação do meio aquoso e lipídico do leite. Cabra: Menor quantidade de Alfa S1 Caseína, sendo esta uma das proteínas mais alergênicas entre as proteínas do leite. Dessa forma, o leite de cabra é muito usado como alternativa para pessoas com alergia à Caseína Alfa S1. Maior quantidade de Beta Caseína; Micela de tamanho menor, e consequente maior digestibilidade, porémmenor interesse para processamento tecnológico para produção de queijos, resultando em produtos de textura mais friável. Búfala: Maior quantidade de beta caseína; Maior quantidade de Ca e P; Micelas de tamanho maior, consequentemente, menor digestibilidade; Ovelha: Maior quantidade de proteínas totais; Menor quantidade de Alfa S1 caseína; Maior quantidade de Alfa S2 caseína; Micelas de tamanho menor. Beta caseínas A1 e A2: Leite A1A1, leite A1A2 e leite A2A2 Beta caseína A1: quando é clivada, durante a digestão, na posição 67 há uma histidina que é hidrolisada e forma um peptídeo bioativo chamado “beta-casomorfina-7” (BCM-7). Esse peptídeo possui afinidade por receptores opióides, os mesmos da morfina, por exemplo. Esses receptores encontram- se, no organismo humano, no intestino, sistema nervoso e imune. Pessoas com alergia a este composto irão apresentar sintomas alérgicos (hipersensibilidade à fração A1 da proteína do leite) relacionados a esses 3 sistemas. Beta caseína A2: possui, na posição 67, há o aminoácido prolina, que dificulta a clivagem e posterior transformação no peptídeo alergênico. Mesmo quando ocorre a clivagem neste local, forma-se o BCM-9, menos alergênico que o BCM-7. o PROTEÍNAS DO SORO (proteínas pequenas). Correspondem a 20% das PTNs do leite. Beta lactoglobulina e alfa lactoalbulmina (70 até 80% das proteínas do soro) Beta lactoglobulina (9,5% das proteínas totais do leite) o Não se sabe a função específica, há a teoria de que possa ter relação com o carreamento da vitamina A do leite. o Importância tecnológica: a partir de 60 graus, e principalmente acima de 90°C, temperaturas a que são submetidos os leites UHT, essas proteínas desnaturam e liberam radicais enxofres. Esses enxofres ligam-se às caseínas, cobrindo sítios de ligações específicas que podem impedir a ação de enzimas utilizadas na fabricação de queijos. o Utilizadas para a produção de suplementos, como o Whey Protein, pelo menor custo (já que as outras proteínas, como as caseínas, são utilizadas para a produção de queijo) e também pela eficiência proteica maior. Alfa Lactoalbulmina (3,5% das proteínas totais do leite); o Funciona como catalisador no sistema de enzimas lactossintetazes, acelerando a produção de lactose nas células epiteliais, sendo também secretada residualmente no lúmen do alvéolo. o É alta no leite da mulher. Soroalbulmina (10% das proteínas do soro); Imunoglobulinas (20% das proteínas do soro); Lactoferrinas, transferrinas, proteases e outras; grupo heterogêneo. Fosfatases: termolábel, desnatura em temperaturas de pasteurização (cerca de 70°C); Se há a presença de fosfatases em leites que passaram por pasteurização, indica que o processo de pasteurização não foi eficaz, com temperaturas muito baixas. Peroxidase: não desnatura em temperaturas de pasteurização; se não há presença de peroxidases em leites que passaram por pasteurização, significa que a temperatura foi excessiva, e pode resultar em problemas para a produção de derivados. o ORIGEM: Maioria é sintetizada na glândula mamária a partir de aminoácidos livres no plasma sanguíneo, oriundos, por sua vez, do sistema digestório (resultantes da digestão de proteínas da dieta ou proteínas microbianas). Soroalbulminas e imunoglobulinas são obtidas prontas da corrente sanguínea. CAPTAÇÃO de aminoácidos DEPENDE DE: o Concentração arterial de AA; o Fluxo de sangue na GM (quanto maior o fluxo, menos AA?); o Fluxo de AA nos AA; PASSAGEM DOS AMINOÁCIDOS PELA CÉLULA EPITELIAL: o Entram na célula pelo GGT, gama glutamil transpeptidase. o Podem ser transformados em proteínas para compor o leite (sintetizadas no retículo endoplasmático, pelos ribossomos > transportada para o aparelho de golgi > então secretados para a região apical da célula por vesículas > vesículas se fundem com a membrana celular > são liberadas no lúmen do alvéolo); o Podem ser transformados em proteínas estruturais para manutenção da célula; o Podem passar inalteradas para o leite (soroalbulminas e imunoglobulinas, por exemplo). CARBOIDRATOS o Principal: Lactose (2 a 7% do leite). o Componente que menos varia no leite de uma espécie, variando muito entre as espécies. o Outros carboidratos, como glicose e galactose, podem estar presentes em menor quantidade. o Partes de ácidos (ácido N-acetilneuramínico), oligossacarídeos e partes de glicoproteínas (N-acetilglicosamina/galactosamina) e glicolipídeos também ocorrem em pequenas quantidades. o Função: fornecer energia para o neonato, devido à sua facilidade de utilização como fonte energética. o LACTOSE: GLICOSE + GALACTOSE CAPTAÇÃO DA GLICOSE: em monogástricos é absorvida do intestino e levada diretamente para a glândula mamária pela corrente sanguínea. Em ruminantes, as bactérias metabolizam a glicose, transformando-a em ácidos graxos. Os ácidos graxos (propionato sendo o mais importante) são absorvidos e, no fígado, sofrem gliconeogênese, produzindo novamente a glicose, que então é mandada para a célula epitelial da glândula mamária pela corrente sanguínea. 60% da glicose que chega à glândula mamária é utilizada para a fabricação de lactose, e o restante é utilizado para geração de energia ou pra síntese de outros compostos. SÍNTESE DE LACTOSE: são necessárias 2 moléculas de glicose. As moléculas de glicose são absorvidas pelo aparelho de golgi por difusão simples. Uma das moléculas é fosforilada e interage com enzimas para ser transformada em galactose. A única diferença entre a glicose e a galactose é a posição da hidroxila, que na glicose fica “para baixo”, e na galactose fica “para cima. No aparelho de golgi, as duas moléculas irão interagir com a lactose-sintetase e unirem-se para formar a lactose. SECREÇÃO DA LACTOSE: A lactose é uma molécula grande demais para sair do aparelho de golgi por difusão simples. A lactose começa a se acumular no aparelho de golgi. O potencial osmótico da lactose, que é alto, começa a atrair água para dentro do aparelho de golgi, bem como outros íons (cloro, potássio e outros). A porção do aparelho de golgi que estiver “cheia” irá se desprender, formando uma vesícula, que será transportada até a membrana plasmática da célula epitelial para ser secretada no lúmen do alvéolo da glândula mamária. LIPÍDEOS o Componentes mais variados do leite: dieta do animal (forrageiras de boa qualidade e jovens promovem melhor qualidade de lipídeos), clima onde o animal se encontra etc. o Glóbulos de gordura: possuem camada lipoproteica; o Triacilglicerídeos ou triglicerídeos (98% dos lipídeos do leite); o Diacilglicerídeos (0,25 a 0,48% dos lipídeos do leite); o Monoacilglicerídeos (0,02 a 0,4% dos lipídeos do leite); o Glicolipídeos e ácidos graxos livres (0,0006% e 0,1 a 0,4% dos lipídeos do leite). o ORIGEM DOS TRIGLICERÍDEOS DO LEITE: produzidos (sintetizados na glândula mamária) a partir de precursores ácidos graxos de cadeia curta (C4 a C10) e longa (C16 a C18). o ORIGEM DOS ÁCIDOS GRAXOS DO LEITE: obtidos da corrente sanguínea, provenientes da síntese de novo (no caso dos AG curtos) ou do VLDL (no caso de AG longos). VLDL: organizado no fígado ou no intestino, a partir da junção de diversos triglicerídeos. Forma-se uma substância hidrossolúvel apta para o transporte na corrente sanguínea. O quilomícron chega aos capilares mamários e sofre ação de lipases que liberam os ácidos graxos para a célula epitelial. A minoria desses ácidos graxos serão direcionados diretamente para o leite, e a maioria é levada para a síntese de triglicerídeos. Ácidos graxos curtos: bactérias produzem os ácidos graxos pela síntese de novo, e estes chegam à glândula mamária diretamente do rúmen através do sangue. É o caso do acetato e do beta-hidroxibutirato.o SÍNTESE DE TRIGLICERÍDEO: ocorre no retículo endoplasmático liso. Acopla-se os AGs ao glicerol. o SECREÇÃO DE TRIGLICERÍDEOS: as vesículas são liberadas pelo retículo endoplasmático liso e começam a se acumular no citosol as célula, coalescendo, até que são secretadas no lúmen do alvéolo. Com a liberação desta vesícula de dupla camada com fosfolipídeos e glicoproteínas, soltam-se também fragmentos da membrana citoplasmática, que contém proteínas, também sendo adicionadas ao leite por este mecanismo. o COMPARAÇÃO ENTRE ESPÉCIES: Cabra: Possui maior quantidade de gordura no leite; Glóbulos de tamanho menor, mais digestível, porém menos estável (mais oxidável, e portanto, mais perecível). Altas concentrações de ácidos graxos de cadeia curta, como os ácidos caprílico, caproico e cáprico. Ovelha: Possui quantidade ainda maior de gorduras no leite em relação ao leite de cabra. Glóbulos e tamanho menor; Composição semelhante ao caprino, porém, com menos concentrações dos ácidos graxos caprílico, caproico e cáprico. Búfala Possui quantidade ainda maior de gorduras no leite em relação ao leite de cabra. Tamanho do glóbulo maior, menos digerível. MINERAIS o Cálcio e fósforo: influenciam na conformação e estabilidade das proteínas, bem como no equilíbrio do estado emulsificado do leite. Influencia o Cálcio: 65% está ligado às caseínas (forma coloidal), o restante fica solúvel no soro. Importância para a tecnologia do leite: enquanto o leite está cru e as bactérias estão ativas, ocorre ação destes organismos, levando à acidificação do leite. Quando o pH chega em 6, o cálcio começa a ficar instável, levando à instabilidade das caseínas. O pH continua baixando até chegar próximo de 5 (marca em que o cálcio torna-se totalmente solubilizado). As caseínas então irão sofrer alterações, precipitando e agregando entre si, o que impacta na qualidade e produtividade de derivados. o Sais: associados entre si ou às proteínas: Fosfato: associado às caseínas; Citrato: possui função de manter o pH do leite e a estabilidade térmica das proteínas; Cloreto: possui função de manter o equilíbrio de íons nas células alveolares. o São principalmente obtidos das funções celulares normais ou associados às proteínas envolvidas na composição do leite. VITAMINAS o A, D, K e complexo B são as mais presentes. o E e C estão presentes em pequenas quantidades. o São substâncias termolábeis, não resistindo no leite após os tratamentos térmicos. o São principalmente obtidas da corrente sanguínea. Não se sabe exatamente onde ocorre a síntese destas substâncias. o Betacaroteno e vitamina A: o betacaroteno promove uma cor amarelada do leite, que NÃO ESTÁ RELACIONADA AO TEOR DE GORDURA. A vaca não converte o betacaroteno em vitamina A, e por isso, seu leite é mais amarelado. Nas demais espécies, observa-se a conversão do betacaroteno em vitamina A, e por isso o leite dessas espécies é mais branco. ALERGIAS E INTOLERÂNCIAS o Alergia à algum composto do leite. Reação imunológica, de hipersensibilidade, podendo estar relacionada à qualquer componente do leite, não sendo necessariamente à beta caseína A1. Gera sinais sistêmicos no consumidor. o Intolerância à lactose: deficiência enzimática, que leva ao não aproveitamento da lactose. Pode ser primária, que ocorre naturalmente, com a perda natural da enzima pelo consumidor. Pode ser sistêmica, que ocorre em decorrência de uma doença, como a doença de chron, neoplasias etc. Pode ser também congênita. Leva à sinais específicos em relação ao sistema digestório: gases, diarréias etc.
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