Serwatka jest produktem ubocznym, powstającym przy produkcji serów, do niedawna traktowana głównie jako odpad. Czasami serwatkę stosowano w żywieniu zwierząt, jednakże głównie trafiała ona do wylewisk oraz okolicznych rzek, co bardzo obciążało ekosystem. Obecnie nowe technologie umożliwiają rozdzielenie i pozyskanie z serwatki frakcji białek serwatkowych. Proces ten otwiera nowe możliwości wykorzystania serwatki w diecie codziennej, a także w różnorodnych procesach biotechnologicznych oraz w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Izolacja białek serwatki możliwa jest dzięki metodom rozdzielczym: ultrafiltracji oraz wymianie jonowej.

Białka serwatkowe należą do białek o najwyższej wartości odżywczej (wysoka zawartość aminokwasów egzogennych), dzięki czemu są one łatwo trawione i absorbowane w przewodzie pokarmowym. Do najważniejszych białek zaliczamy β-laktoglobulinę (40-55%), α-laktoglobulinę (11-20%), immunoglobuliny (8-11%), albuminę surowicy bydlęcej (4-12%), laktoferynę (1%) i laktoperoksydazę (1%). W wielu badaniach klinicznych wykazano, iż białka serwatki wpływają korzystnie na układ sercowo-naczyniowy. Obecna w serwatce β-laktoglobulina hamuje syntezę i adsorpcję z jelit cholesterolu, przyczyniając się do zmniejszenia stężenia triglicerydów oraz LDL we krwi. Badania in vitro wykazały, iż laktorfiyna α i β wpływa na mechanizm rozkurczania naczyń krwionośnych u szczurów z samoistnym nadciśnieniem tętniczym, czego nie zaobserwowano u szczurów z prawidłowym ciśnieniem.

Wyniki te sugerują selektywne działanie białek serwatki na obniżenie ciśnienia tętniczego. Znalazło to potwierdzenie w badaniach na młodych kobietach i mężczyznach, którym podawane były napoje serwatkowe – nie tylko obniżyły one ciśnienie tętnicze, ale również stężenie cholesterolu całkowitego oraz frakcji LDL.  [4,5,6,7,8]

Innym bardzo istotnym białkiem serwatki jest laktoferyna. Jej działanie związane jest głównie z funkcjonowaniem naturalnej odporności organizmu, wykazuje działanie przeciwgrzybiczne, przeciwwirusowe, przeciwpasożytnicze, przeciwnowotworowe, przeciwutleniające, a także warunkuje dojrzewanie komórek układu immunologicznego oraz wiąże jony żelaza, wapnia, miedzi, glinu i manganu. Wyizolowana laktoferyna stosowana jest w przemyśle kosmetycznym, w produkcji preparatów odżywczych dla niemowląt, stosuje się ją również przy produkcji produktów mlecznych, takich jak chude mleko czy jogurty [9].

Właściwości przeciwnowotworowe przypisywane są również metioninie i cysteinie, aminokwasom znajdującym się w białkach serwatki w znacznych ilościach. Metionina i cysteina są prekursorami glutationu, białka chroniącego organizm przed wolnymi rodnikami czy mutagenami.

Białka znajdujące się w serwatce znajdują również zastosowanie w terapii wspomagającej leczenie HIV i AIDS. W przeprowadzonych w USA badaniach wykazano, iż pacjenci, którzy otrzymywali białka serwatki lepiej znosili terapię antyretrowirusową, a także nie zanotowano u nich utraty wagi w trakcie badania. Cysteina jest również aminokwasem niezbędnym do syntezy białek biorących udział w reakcjach ostrej fazy, odpowiedzialnych m.in. za przywrócenie stanu homeostazy w organizmie [10, 2].

Istotne jest dostarczenie do organizmu rozgałęzionych aminokwasów egzogennych (leucyny, izoleucyny i waliny), do czego idealnie nadaje się izolat białek serwatkowych [10].

Ponadto białka serwatkowe są czynnikiem wpływającym na stymulację syntezy białek mięśni, dlatego też bardzo często wykorzystywane są przez kulturystów. Każdy wysiłek fizyczny niesie za sobą fizjologiczne konsekwencje, takie jak wzrost zapotrzebowania organizmu na składniki pokarmowe, które najczęściej trzeba dostarczyć do organizmu „z zewnątrz”.

Warto również zwrócić uwagę na wapń, którego zawartość w koncentracie białek serwatkowych, przy stężeniu białka ok. 70% wynosi 1-2%. Wykazano, iż wapń zdolny jest do spadku akumulacji tłuszczu, a także przyspiesza jego spalanie w organizmie. Ze względu na to, że nadmierne spożywanie mięsa przeciąża organizm człowieka, spożywanie preparatów białek serwatki może być doskonałą alternatywą do pokrycia dobowego zapotrzebowania na białko przy intensywnym wysiłku fizycznym.[2].

Warto zwrócić uwagę na to, jaki produkt kupujemy, gdyż na rynku dostępna jest również serwatka suszona, inaczej zwana odwodnioną, zawierająca minimum 95% suchej masy, a jej podstawowym składnikiem jest laktoza (ok. 70%). Produkt ten posiada obniżoną wartość odżywczą ze względu na wysoką temperaturę suszenia, powodującą często denaturacje białek. Produkowane w Polsce koncentraty białek serwatkowych (WPC) zawierają 33,8% (WPC 34), 58% (WPC 60), 63% (WPC 65) i 80% (WPC 80) białka. Zawierają one odpowiednio 50-6% laktozy i 12-8% tłuszczu, preparaty te doskonale nadają się do potreningowej suplementacji [11].

Hydrolizaty serwatkowe stosowane są również w preparatach mlekozastępczych, niezbędnych w żywieniu niemowląt z objawami alergii pokarmowej.

Serwatka wykorzystywana jest również w innych procesach biotechnologicznych, jako substrat do produkcji biogazu. Z 1 tony serwatki można uzyskać do 55 m³ biogazu, zawierającego ok. 78% metanu. Do innych procesów możemy zaliczyć także produkcje drożdży piekarskich Saccharomyces cerevisiae na pożywkach z serwatki oraz fermentacje mlekową laktozy, wykorzystywaną w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, tekstylnym i skórzanym [12, 13].

Serwatka przez bardzo długi czas była niedoceniana, traktowana jako odpad i wylewana, przy okazji rujnując środowisko naturalne. Na szczęście liczne badania naukowe obrazują nam jak bezkonkurencyjne są białka serwatki i jak wartościowe są jej pozostałe składniki. Białka serwatkowe dodane do produktów zwiększają ich właściwości odżywcze, a także umożliwiają wyprodukowanie żywności dietetycznej i wegetariańskiej.

Bioaktywne składniki białek serwatki mogą leczyć nadciśnienie, chronią i wzmacniają błonę śluzową żołądka, działają antywirusowo, antybakteryjnie i przeciwgrzybicznie, a także redukują stres. W dodatku mogą regulować wydzielanie insuliny, pomagając cukrzykom. Testuje się też serwatkowy preparat wspomagający gojenie ran.

Ze względu na wykazaną wysoką wartość odżywczą i prozdrowotną, a także szerokie spektrum innych zastosowań w przemyśle spożywczym, kosmetycznym czy farmaceutycznym, nie wylewajmy serwatki do zlewu, a spróbujmy wprowadzić ją do naszej diety i życia codziennego. Pamiętajmy, że sposób żywienia istotnie wpływa na funkcjonowanie i kondycję naszego organizmu.

Piśmiennictwo:

1. Jakubowski T., 2006. Gospodarka odpadami na przykładzie wybranych OSM małopolskich. Inżynieria Rolnicza, 12: 199-207.
2. Nastaj M., 2009. Bezkonkurencyjne białko serwatkowe. KiF, 2: 140-143.
3. Król J., Brodziak A., Litwińczuk A., 2011. Podstawowy skład chemiczny i zawartość wybranych białek serwatkowych w mleku krów różnych ras i w serwatce podpuszczkowej. Nauka, Technologia, Jakość, 4(77): 74-83.
4. Madureira A.R., Pereira C.I., Gomes A.M., Pintado M.E., Malcata F.X., 2007. Bovine whey proteins – overview on their main biological properties. Food Res Intern, 40: 1197-1211.
5. Car H, Koprowicz T., Tokajuk A., Tokajuk A., 2014. Wpływ naturalnych białek serwatki na mechanizmy regulacji ciśnienia tętniczego krwi. Postępy Hig Med Dosw, 68: 172-178.
6. Nurminen M.L., Sipola M., Kaarto H., Pihlanto-Leppala A., Piilola K. Korpela R. Tossavainen O., Korhonen H., Vapaatalo H., 2000. α-lactorphin lowers blood pressuer measured by radiotwlwmwtry in normotensive and spontaneously hypertensive rats. Life Sci, 66: 1535-1543.
7. Sipola M., Finckenberg P., Vapaatalo H., Pihlanto-Leppala A., Korhonen H., Kropela R., Nurminen M.L., 2002. α-lactorphin and β-lactorphin improve arterial function in spontaneously hypertensive rats. Life Sci, 71: 1245-1253.
8. Fluegel S.M., Schultz T.D., Powers J.R., Clart S., Barbosa-Leiker C., Wright B.R., Freson T.S., Fluegel H.A., Minch J.D., Schwarzkopf L.K., Miller A.J., Di Filoppo M.M., 2010. Whey beverages decrease blood pressure in prehypertencive and hypertensive young men and women. Int Dairy J, 20: 753-760.
9. Dembczyński R. Dolata A.M., Bombczyńska K., Białas W., Jankowski T., 2013. Separacja laktoferyny z serwatki w ekstrakcyjnych układach trójfazowych. Nauka, Technologia, Jakość, 1(86): 119-136.
10. Mleko S., 2009. Znaczenie preparatów białek serwatkowych w żywieniu kulturystów. KiF 7-8: 106-109.
11. Szczurek W., 2008. Produkty przetwarzania serwatki i ich zastosowanie w paszy dla kurcząt brojlerów – aspekt żywieniowy i fizjologiczny. Wiadomości Zootechniczne, 4: 41-52.
12. Wesołowska-Trojanowska M., Targoński Z., 2014. Wykorzystanie serwatki w procesach biotechnologicznych. Nauki Inżynierskie i Technologie, 1(12): 102-119.
13. Zawadzka-Krajewska A., 2006. Preparaty mlekozastępcze stosowane w leczeniu alergii pokarmowej u niemowląt. Alergia, 2: 31-33.

autor:
mgr inż. Paulina Agnieszka Bośko
biotechnolog
absolwentka Zachodnipomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie