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Method Article
Il colostro bovino è sia una fonte primaria di nutrienti che un supporto immunologico per il vitello appena nato. La comprensione del livello di proteine terapeutiche (lattoferrina e IgG) è importante per il dosaggio e la standardizzazione del colostro bovino per il consumo umano.
Il colostro è un fluido biologico complesso prodotto dai mammiferi subito dopo il parto. Soddisfa tutte le esigenze nutrizionali dei neonati come buona fonte di macro e micronutrienti, peptidi bioattivi e fattori di crescita. Il colostro bovino è anche una potenziale fonte di nutrimento e bioattivo grazie al suo ricco contenuto proteico che include immunoglobuline G (IgG) e lattoferrina. Tuttavia, il livello di lattoferrina e IgG nel colostro bovino cambia notevolmente durante il periodo di lattazione. Pertanto, il monitoraggio della concentrazione di IgG e lattoferrina per l'uso del colostro bovino come fonte proteica è una questione importante da studiare. I metodi in questo articolo descrivono come determinare il contenuto proteico, nonché le concentrazioni specifiche di lattoferrina e IgG. Questi metodi includono le seguenti fasi: Isolamento delle proteine del colostro bovino, Determinazione della concentrazione proteica tramite il saggio dell'acido bicinconnico (BCA), Visualizzazione delle proteine tramite SDS-PAGE, Determinazione della lattoferrina e della concentrazione di IgG utilizzando un test ELISA.
Il colostro è la secrezione iniziale della ghiandola mammaria prodotta dai mammiferi poco dopo il parto. Il colostro è ricco di macro e micronutrienti, peptidi antimicrobici e fattori di crescita 1,2,3,4. La composizione varia gradualmente nel tempo durante il passaggio al latte maturo 5,6,7, ma in modo più significativo entro 24 ore dal parto8. La composizione del colostro è influenzata anche da fattori materni, tra cui età, parità, razza, salute e stato nutrizionale, nonché da fattori estrinseci, tra cui stagione, parto prematuro, lattazione prematura, fattori di manipolazione colostrale (raggruppamento del colostro e temperatura di conservazione) e induzione del parto 9,10,11. Rispetto al latte maturo, il colostro contiene meno lattosio e più grassi, proteine, peptidi, azoto non proteico, ceneri, ormoni, fattori di crescita, citochine, nucleotidi, vitamine e minerali12. Il colostro bovino contiene un'ampia gamma di proteine, tra cui immunoglobuline, lattoferrina, α-lattoalbumina (α-LA), β-lattoglobulina (β-Lg), lattoperossidasi e diversi fattori di crescita13. La concentrazione proteica totale del colostro bovino varia tra 11,26 mg/mL e 169,55 mg/mL14. Il contenuto proteico comprende siero di latte e caseina ad una concentrazione media di 124,00 mg/mL e 26,00 mg/mL, rispettivamente15. La porzione di siero di latte contiene tre tipi principali di immunoglobuline (Igs) come IgG (85%-90%), IgM (7%) e IgA (5%)16. Le principali Ig nel colostro bovino sono le IgG, che forniscono l'immunità passiva e modulano il sistema immunitario adattativo e innato nel vitello17. La concentrazione iniziale di Ig del colostro bovino da prima mungitura può variare da 20 a 200 mg/mL e diminuire a circa 0,4-1,0 mg/mL18. La concentrazione media di IgG è di circa 60 mg/mL e diminuisce costantemente fino a livelli inferiori a 1 mg/mL durante la transizione al latte maturo19.
Un'altra importante proteina bioattiva nel colostro è la lattoferrina, una glicoproteina legante il ferro con una concentrazione di 1,5-5 mg/mL. Le proprietà della lattoferrina includono il miglioramento dell'assorbimento del ferro e il possesso di attività antimicrobica20,21, legante il lipopolisaccaride, immunomodulazione e stimolante la crescita delle cellule epiteliali intestinali e dei fibroblasti22. Il colostro bovino contiene anche α-lattoalbumina e β-lattoglobulina. Queste proteine sono fonti di aminoacidi essenziali e hanno anche attività battericida 23,24,25. Le concentrazioni medie di α-LA e β-Lg nel colostro sono in media rispettivamente di 2,77 mg/mL2 e 11,5 mg/mL26. Successivamente, queste concentrazioni diminuiscono a 1-1,5 mg/mL27 e a 4,8 mg/mL26 nel latte maturo. Il colostro contiene anche una quantità significativa di lattoperossidasi (media 22,8 μg/mL) e lisozima (media 0,40 μg/mL)26. La lattoperossidasi è una glicoproteina che possiede attività antimicrobica contro i batteri Gram-positivi e negativi28 producendo specie reattive dell'ossigeno. Il lisozima funziona come agente antimicrobico scindendo il componente peptidoglicano delle pareti cellulari batteriche, portando così alla morte cellulare 29,30.
Grazie alle loro proprietà, le IgG e la lattoferrina vengono trasformate in diversi prodotti alimentari per fortificare le formule per lattanti, gli integratori alimentari, i preparati ad alto contenuto proteico per convalescenti e sportivi, nonché in farmacologia e cosmetologia 31,32,33. Il colostro bovino rappresenta un'importante fonte di IgG e lattoferrina. Tuttavia, la composizione di queste proteine bioattive nel colostro bovino cambia notevolmente durante il periodo di lattazione. Pertanto, è fondamentale monitorare i cambiamenti nella concentrazione di queste proteine bioattive nei campioni di colostro utilizzati per la ricerca e la lavorazione degli alimenti. Questo studio ha lo scopo di descrivere i metodi per monitorare la concentrazione e la composizione della proteina totale, della lattoferrina e delle IgG nel colostro bovino durante i 6 giorni successivi al parto.
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I campioni di colostro sono stati raccolti per 6 giorni dopo il parto a mezzogiorno nel periodo luglio-agosto, da 28 vacche da latte Holstein della Uluova Milk Trading Company di Çanakkale, in Turchia, e surgelati. I campioni raccolti lo stesso giorno sono stati raggruppati in base al giorno di ciascun campione e analizzati per le loro concentrazioni totali di proteine, lattoferrina e IgG. Tutti i campioni sono stati analizzati in duplicato.
1. Preparazione del campione
2. Determinare la concentrazione proteica utilizzando il kit per il dosaggio delle proteine BCA
Tabella 1: Schema di diluizione degli standard BSA.
Fiala | Volume di diluente (μL) | Volume e fonte di BSA (μL) | Concentrazione finale BSA (μg/mL) |
Un | 0 | 300 μl di brodo | 2000 |
B | 125 | 375 μL di brodo | 1500 |
C | 325 | 325 μL di brodo | 1000 |
D | 175 | 175 di flaconcino B diluito | 750 |
E | 325 | 325 di flaconcino di diluizione C | 500 |
F | 325 | 325 di flaconcino di diluizione E | 250 |
G | 325 | 325 di flaconcino di diluizione F | 125 |
H | 400 | 100 di flaconcino di diluizione G | 25 |
Io | 400 | 0 | 0 = Vuoto |
3. Visualizzazione delle proteine mediante saggio SDS-PAGE
4. Concentrazione di lattoferrina utilizzando un ELISA di lattoferrina bovina
Tabella 2: Schema di diluizione degli standard di lattoferrina bovina.
Fiala | Volume di diluente (μL) | Volume e fonte di Lf (μL) | Concentrazione finale di Lf (ng/mL) |
D1 | 0 | 500 μL di brodo | 100 |
D2 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D1 | 50 |
D3 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D2 | 25 |
D4 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D3 | 12.5 |
D5 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D4 | 6.25 |
D6 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D5 | 3,125 |
D7 | 250 | 250 di flaconcino di diluizione D6 | 1,563 |
D8 | 250 | 0 | 0 = Vuoto |
5. Determinazione della concentrazione di IgG di campioni mediante ELISA di IgG bovine
Tabella 3: Schema di diluizione degli standard di IgG bovini.
Fiala | Volume di diluente (μL) | Volume e fonte di IgG (μL) | Concentrazione finale di IgG (ng/mL) |
D1 | 900 | 100 μL di brodo | 12300 |
D2 | 900 | 100 di flaconcino di diluizione D1 | 1230 |
D3 | 178 | 122 di flaconcino di diluizione D2 | 500 |
D4 | 150 | 50 di flaconcino di diluizione D3 | 250 |
D5 | 150 | 150 di flaconcino di diluizione D4 | 125 |
D6 | 100 | 100 di flaconcino di diluizione D5 | 62.5 |
D7 | 100 | 100 di flaconcino di diluizione D6 | 31.25 |
D8 | 100 | 100 di flaconcino di diluizione D7 | 15,625 |
D9 | 100 | 100 di flaconcino di diluizione D8 | 7,813 |
D10 | 100 | 0 | 0 = Vuoto |
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Seguendo il protocollo, i campioni di colostro bovino sono stati analizzati per determinare la concentrazione di proteine, lattoferrina e IgG. I risultati delle analisi delle proteine, della lattoferrina e delle IgG del colostro bovino sono mostrati nella Tabella 4.
Tabella 4: Concentrazione di proteine, lattoferrina e IgG del colostro bovino.
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Questo studio fornisce informazioni su notevoli cambiamenti nelle concentrazioni di proteine, lattoferrina e IgG nel colostro durante la transizione al latte maturo. Il rilevamento dei cambiamenti nella concentrazione di lattoferrina e IgG è stato effettuato mediante ELISA a sandwich e la concentrazione totale di proteine è stata analizzata mediante il test BCA. I risultati indicano che il colostro precoce ha la più alta concentrazione di proteine, lattoferrina e IgG, che successivame...
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Questo studio è supportato da Uluova Süt Ticaret A.Ş (Uluova Milk Trading Co.). RMD e BMH sono dipendenti di Evolve BioSystems, un'azienda focalizzata sul ripristino del microbioma infantile.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
10X Running Buffer (Tris-Glycine-SDS) | ClearBand | TGS10 | SDS-Page analysis |
2-mercaptoethanol | gibco | 31350-010 | SDS-Page analysis |
Acetic Acid GLACIAL | Isolab | 901,013,2500 | SDS-Page analysis |
Bovine IgG ELISA Kit | Aviva Systems Biology | OKIA00005 | Determination of IgG concentration |
Bovine LF / LTF / Lactoferrin ELISA Kit | LSBio Lifespan Biosciences | LS-F4884 | Determinaton of lactoferrin concentration |
Coomassie Brillant Blue R 250 | amresco | 0472-25G | SDS-Page analysis |
Hydrochloric Acid Fuming 37% | Isolab | 932,103,2501 | SDS-Page analysis |
Isopropanol | Isolab | 961,023,2500 | SDS-Page analysis |
Laemmli Sample Buffer (2X) | ClearBand | LSB-2x | SDS-Page analysis |
Methanol | Isolab | 947,046,2500 | SDS-Page analysis |
PageRuler Plus Prestained Protein Ladder 10 to 250 | Thermo Scientific | 26619 | SDS-Page analysis |
Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Scientific | 23225 | Determination of protein concentration |
Sodium dodecyl sulfate (SDS) | BioShop | SDS001.500 | SDS-Page analysis |
SureCast Acrylamide Solution 40% (w/v) | Invitrogen | HC2040 | SDS-Page analysis |
SureCast Ammonium persulfate (APS) | Thermo Scientific | 17874 | SDS-Page analysis |
SureCast Tetramethylethylenediamine (TEMED) | Invitrogen | HC2006 | SDS-Page analysis |
TECAN Infinite M200 Plate Reader | Tecan | 30035094 | Measurement of absorbance |
Tris base | BioShop | TRS001.1 | SDS-Page analysis |
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