Gewinnung von Lactoferrin

Das besondere Protein

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INTRODUCING

Gewinnung von Lactoferrin

Schon in den 1930er Jahren wurde das Immunprotein Lactoferrin in der Milch von Kühen entdeckt. Da Kuhmilch in großen Mengen verfügbar ist und Lactoferrin in hohen Konzentrationen darin vorkommt (etwa 150 mg/L), wird das vielseitig effektive Eiweiß hauptsächlich durch die Extraktion aus Kuhmilch gewonnen.

Lactoferrin aus Milch oder Molke

Die strukturelle Ähnlichkeit (Verweis auf Aminosäurenketten) von menschlichem und bovinem (von der Kuh) Lactoferrin ist nahezu identisch, sodass in der kommerziellen Produktion von Lactoferrin, Milch von Kühen verwendet wird. Die Basis ist in den meisten Fällen Milch oder Molke. Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass das Deutsche Milch- und Fettgesetz, beziehungsweise die Milchverordnung, regelt, dass der Milch keine Bestandteile entnommen werden und diese danach weiter als Milch vermarktet werden darf. Somit ist die Gewinnung aus Milch nicht ökonomisch, da die weitere Verwendung und Verarbeitung laut Milchverordnung untersagt ist. Nach Gewinnung von Lactoferrin müsste der Überschuss verworfen werden. Hinsichtlich der ökonomischen und nachhaltigen Produktion bietet sich daher die Verwendung von Molke an, die während des Käseprozesses als Abfallprodukt anfällt.
Bei der Gewinnung von Lactoferrin aus Molke wird bei der einfacheren Variante das Protein durch einen simplen Prozess extrahiert. Dadurch erfährt es hohe Denaturierungserscheinungen, was zu einer eingeschränkten Aktivität des Lactoferrins führt.
Hochwertiger Lactoferrin-Rohstoff wird zur Weiterverarbeitung in Babynahrung, Kosmetika, diätetischen Lebensmitteln, Supplementen und ähnlichem verwendet. Er sollte bestmöglich in einem Prozess gewonnen werden, der sich in eine zwei Phasen Methode, bestehend aus Extraktion und eine anschließende Purifizierung des Proteins, aufteilt.
Dieser deutlich hochwertigere und aufwendigere Prozess zur Gewinnung von Lactoferrin aus Molke, ist ein zweistufiges Verfahren: Hierbei wird ein Zwischenschritt über Laktenin gewählt. Bei diesem Prozess wird das Protein mit weniger Wärme behandelt. Nach der Extraktion des Laktenins, schließt eine Purifizierung mittels mehrstufiger Puffersysteme an, sowie wiederholte Mikro- und Ultrafiltrationen.
Dieser zweistufige Verfahrensprozess gewährleistet die strukturelle Integrität des Lactoferrins, für höchstmögliche Funktionsfähigkeit.
Abschließend wird das extrahierte und purifizierte Lactoferrin in eine schonende Trocknungsphase übergeleitet, die eine möglichst geringe Denaturierung des Proteins gewährleisten soll. Die verwendeten Trocknungsverfahren sind in der Regel Gefrier- oder Sprühtrocknung. Insbesondere bei der Sprühtrocknung sollten Verfahren verwendet werden in der die Temperaturen nicht zu hoch sind (Kurzzeit-Pasteurisierung), um Schädigungen des Lactoferrins zu vermeiden. 

Gewinnung von Lactoferrin durch Gentechnik

Lactoferrin kann auch durch den Einsatz von Gentechnik hergestellt werden. Hierfür wird z. B. in einer Hefezelle das Gen für Lactoferrin (bLF-Gen) so manipuliert, dass es zur Produktion von Lactoferrin angeregt wird. Anschließend werden die Zellen zerstört und das Protein aus der entstandenen Mischung aufgearbeitet.