Aplicações não alimentares para proteínas lácteas

As proteínas do leite, um dos macroconstituintes do leite, abrangem dois tipos principais de proteínas: caseína (CN) e proteína do soro (WP). Os avanços no fracionamento de membrana e nas técnicas de processamento químico e físico permitiram a produção de muitos ingredientes proteicos derivados do leite.

Devido à qualidade nutricional superior e à funcionalidade mais ampla das proteínas do leite, elas têm sido usadas em várias aplicações alimentares, como fórmulas infantis, suplementos alimentares e nutrição esportiva. No entanto, as propriedades técnicas estruturais e versáteis específicas das proteínas do leite também têm sido úteis em uma ampla gama de aplicações não alimentares. 

A proteína número 1 no leite de vaca: caseína 

Caseína, a principal proteína (~80% da proteína total) no leite bovino, tem uma rica história de uso em aplicações não alimentares que remonta ao início do século XIX. Por exemplo, caseinatos têm sido instrumentais em várias indústrias com suas excelentes propriedades de adesão a substratos como madeira, vidro e papel. Essa funcionalidade se deve principalmente à hidrofilicidade dos caseinatos devido à disponibilidade de muitos grupos polares, o que torna o filme revestido uma excelente barreira de gás (oxigênio, dióxido de carbono). 

As colas de caseína são usadas em aplicações industriais, como marcenaria externa e interna, adesivos de rotulagem na indústria de engarrafamento, ligantes de tinta na indústria de papel, ligantes de pigmentos e minerais em revestimentos industriais e ligantes de medicamentos na indústria farmacêutica. Além disso, as aplicações dos caseinatos como emulsificantes e condicionadores na indústria cosmética são uma prova do valor duradouro da caseína em aplicações não alimentícias. No entanto, as aplicações dos caseinatos em algumas áreas, como acabamento de couro, revestimento têxtil e colas à base de água, são mais históricas e foram substituídas por produtos químicos alternativos de baixo custo. 

A transparência, biodegradabilidade e excelentes propriedades de barreira para componentes de aroma e gases fazem dos filmes de caseína um dos melhores candidatos para fazer material de embalagem ecologicamente correto. No entanto, a fragilidade e a sensibilidade à água dos filmes de caseína ainda são desafios que precisam ser abordados para melhorar sua trabalhabilidade, elasticidade, flexibilidade e permeabilidade ao vapor de água. Vários estudos de pesquisa estão em andamento para aprimorar e abordar esses desafios.

O potencial das proteínas do soro de leite demonstrado em ensaios clínicos 

As proteínas do soro de leite, a segunda maior proteína (~20% da proteína total), estão fazendo avanços significativos em usos não alimentares, impulsionadas pelos avanços da tecnologia de fracionamento de membrana e melhor compreensão de seus benefícios à saúde. Os usos não alimentares das proteínas do soro de leite são muito mais avançados e vão além das aplicações industriais. Muitas dessas aplicações estão em estágios avançados de pesquisa, sugerindo o vasto potencial ainda a ser totalmente realizado. 

Os componentes biológicos do soro de leite, incluindo lactoferrina, beta-lactoglobulina, alfa-lactalbumina, glicomacropeptídeo e imunoglobulinas, demonstram diferentes propriedades de reforço imunológico. O soro de leite também pode funcionar como um antioxidante, anti-hipertensivo, antitumoral, hipolipidêmico, antiviral, antibacteriano e agente quelante. Vários ensaios clínicos foram realizados com sucesso usando soro de leite no tratamento de câncer, HIV, hepatite B, doença cardiovascular, osteoporose e como um agente antimicrobiano. As pesquisas e ensaios clínicos em andamento ressaltam o imenso potencial das proteínas do soro de leite em aplicações não alimentares.

A lactoferrina, uma fração de proteína do leite, pode quelar ferro, privando microrganismos desse nutriente essencial e funcionando como um agente antiviral, antifúngico e antibacteriano. Também foi avaliada por suas propriedades antibióticas, pois pode liberar os componentes de lipopolissacarídeos da membrana externa de bactérias gram-negativas.

Da mesma forma, a alfa-lactalbumina quelata metais pesados, reduzindo o estresse oxidativo. A beta-lactoglobulina foi estudada por seu efeito na redução do colesterol. As proteínas do soro também contêm uma variedade de enzimas, incluindo hidrolases, transferases, liases, proteases e lipases. A lactoperoxidase, por exemplo, catalisa a peroxidação de tiocianato, iodo e brometo, gerando produtos finais que inibem o crescimento de uma variedade de espécies bacterianas. Estudos clínicos indicam que as frações de proteína do soro podem auxiliar na prevenção e tratamento do câncer e têm um efeito viável em pacientes infectados com hepatite B ou C.

Em resumo, as proteínas do leite, um dos alimentos funcionais mais antigos disponíveis para mamíferos, continuam a intrigar cientistas e pesquisadores. A compreensão de seus usos além das aplicações nutricionais está evoluindo, com pesquisas em andamento explorando seu impacto na saúde geral e na doença. Por exemplo, as propriedades de reforço imunológico das proteínas do soro de leite podem ser aproveitadas para desenvolver novos tratamentos para doenças infecciosas. Este campo dinâmico de estudo promete descobertas e aplicações potenciais, mantendo a comunidade científica engajada e inspirada. 

Os possíveis benefícios à saúde das proteínas do leite são vastos. Elas podem contribuir significativamente para a prevenção e tratamento de várias doenças, tornando este um tópico de grande interesse e importância. O futuro das proteínas do leite em aplicações terapêuticas é brilhante, com potenciais avanços e aplicações ainda a serem descobertos.

O texto foi escrito pelo Pós Doutor Venkateswarlu (Venkat) Sunkesula, para o Dairy Foods. Informações traduzidas e adaptadas pela equipe MilkPoint.

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Referências:

Goulding, DA, Fox, PF e O'Mahony, JA, 2020. Proteínas do leite: Uma visão geral. Proteínas do leite, pp.21-98.

Audic, JL, Chaufer, B. e Daufin, G., 2003. Aplicações não alimentares de componentes do leite e coprodutos lácteos: Uma revisão. Le Lait, 83(6), pp.417-438.

Keri Marshall, ND, 2004. Aplicações terapêuticas da proteína do soro de leite. Revisão de medicina alternativa, 9(2), pp.136-156.