Lactoperoxidase ist ein Protein, das häufig in Milch vorkommt. Es kommt auch in Schleim und Speichel vor. Dies ist eine Art Peroxidase-Enzym, das mit bestimmten organischen und anorganischen Chemikalien und Wasserstoffperoxid reagiert, um antibakterielle Verbindungen zu erzeugen. Diese Verbindungen sind Teil des körpereigenen Immunsystems und tragen dazu bei, sensible Bereiche des Körpers vor der Besiedlung durch Bakterien zu schützen. Rohmilch wird oft mit Chemikalien behandelt, um die Lactoperoxidase zu aktivieren, um die Haltbarkeit der Milch zu verlängern.
Peroxidasen sind eine weit verbreitete Gruppe von Enzymen, die in Pflanzen und Tieren vorkommen. Sie enthalten eine Hämgruppe in ihrer Mitte. Dies ist eine organische Verbindung mit einem Cluster von Stickstoffatomen, die ein Eisenatom binden. Dieses Eisen reagiert mit dem Sauerstoff in Wasserstoffperoxid (H2O2). Eines der Sauerstoffmoleküle wird auf ein Akzeptormolekül übertragen, um ein temporäres, instabiles oxidiertes Produkt zu erzeugen, das Sauerstoff enthält.
Lactoperoxidase kann mit Brom und Jod reagieren, aber das natürliche Akzeptormolekül im Körper ist Thiocyanat (SCN-). Diese Verbindung ist eine Kombination aus Cyanid und Schwefel. Sein Oxidationsprodukt Hypothiocyanat (OSCN-) ist eine starke antibakterielle Verbindung, die das Wachstum einer Reihe von Bakterien hemmt. In hohen Konzentrationen ist es in der Lage, bestimmte Bakterienarten wie Escherichia coli abzutöten. Diese Kombination von Lactoperoxidase mit Thiocyanat und Wasserstoffperoxid ist als Lactoperoxidase-System (LP-s) bekannt.
Das LP-s ist Teil des natürlichen Abwehrsystems des Körpers, das auch als angeborenes Immunsystem bekannt ist. Dies ist eine Hintergrundimmunität, die immer vorhanden ist, im Gegensatz zu Abwehrkräften, die bei einer Infektion aktiviert werden. Eine der Funktionen davon ist ein antimikrobielles Abwehrsystem der Atemwege. Bei Mukoviszidose-Patienten ist beispielsweise die Thiocyanatsekretion beeinträchtigt. Dies führt zu einer verringerten Produktion des antimikrobiellen Wirkstoffs Hypothiocyanat und damit zu einem erhöhten Infektionsrisiko der Atemwege.
Eine weitere Funktion des LP-s-Systems ist die Verdauung der Muttermilch. Säuglinge haben ein unterentwickeltes Immunsystem und sind anfällig für Infektionen. Die antimikrobiellen Eigenschaften der Milch, die sie trinken, tragen dazu bei, ihren Verdauungstrakt vor Angriffen durch Bakterien zu schützen.
Die Lactoperoxidase-Aktivierung wird kommerziell in Rohmilch verwendet, um ihre Haltbarkeit bei Kühlung zu verlängern und sie bei Umgebungstemperaturen der Dritten Welt länger stabil zu halten. Da Milch eine so hervorragende Nährstoffquelle ist, kann sie schnell durch Mikroorganismen verunreinigt werden. Während Rohmilch reichlich Lactoperoxidase enthält, sind Thiocyanat und Wasserstoffperoxid nur in geringen Konzentrationen vorhanden. Diese Verbindungen werden im Allgemeinen zugegeben, um das LP-s-System zu aktivieren. Dies verlängert die Haltbarkeit von gekühlter Rohmilch um mehrere Tage und ermöglicht eine Lagerung der Milch für sieben bis acht Stunden bei 111 °C.
Die antimikrobiellen Eigenschaften der Lactoperoxidase machen es auch wünschenswert, in Zahnpasta und Mundspülungen aufgenommen zu werden, um Bakterien im Mund zu eliminieren. Es wurde auch verwendet, um Kosmetika neben einer Reihe anderer Verbindungen gegen eine Reihe von Mikroorganismen zu schützen. Das LP-s-System hat eine ausgezeichnete Sicherheitsbilanz und wird seit mehreren Jahren verwendet.