Преглед на статията

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

ВЪВЕДЕНИЕ

β-КАЗОМОРФИНИ (BCM)

Думата казоморфин е получена от думата caso, което означава казеин и морфин от Морфус, гръцкият Бог на съня. [11] Тези пептиди са получени от β-казеина на млякото и демонстрират опиоидни и фармакологични дейности. Тези пептиди свързват μ-рецептори, които се намират в централната нервна система, стомашно-чревния тракт и някои имунни клетки. [12] BCMs са 4 до 11 аминокиселинни пептиди, кодирани в неактивна форма, които се освобождават по време на всеки от тях in-vivo или инвитро храносмилане. Сред тях най-активни са BCM-7 и BCM-5, които представляват съответно фрагменти f60–66 и f60–64 от β-казеин. [13]

въздействие

ГЕНЕТИЧНИ ВАРИАНТИ НА β-КАЗЕИН

β -казеинът има 209 аминокиселини и има поне 12 варианта на този протеин, които се различават при различни аминокиселинни позиции. [14] В резултат на точкова мутация на екзон VII на говежди β-казеинов ген на шеста хромозома, превръщането от цитозин в аденин води до заместване на пролин (кодон; CCT) с хистидин (кодон; CAT) на позиция 67 [15] Най-често срещаните са А1 и А2 форми на β-казеин въз основа на наличието на аминокиселина хистидин или пролин, съответно в позиция 67 на β-казеин. Млякото "подобно" на А1 включва β-казеин с алели A1, B, C, F и G с His 67 при остатък 67 (-Tyr60-Pro61-Phe62-Pro63-Gly64-Pro65-Ile66-His67-), но варианти на други позиции на аминокиселини. А2 „подобно“ мляко (-Tyr60-Pro61-Phe62-Pro63-Gly64-Pro65-Ile66-Pro67-) има β-казеин с A2, A3, D, H1, H2 и I алели с остатък от пролин при 67, но варианти на други позиции на аминокиселини, както е показано на фиг. 1. [16, 17] Има много техники, базирани на ДНК, като едноверижен конформационен полиморфизъм (SSCP), [18] Полиморфизъм на полимеразна верижна реакция и ограничение на дължина на фрагмента (PCR RFLP) [19] специфична за алела PCR (AS-PCR), [17] PCR TaqMan в реално време, [20] и PCR-амплификационно създадено ограничително място (PCR-ACRS) [21 - 23] за скрининг на тези алели.

Публикувано онлайн:

Фигура 1 А1 и А2 „подобни“ варианти на β-казеин.

Фигура 1 А1 и А2 „подобни“ варианти на β-казеин.

ОСВОБОЖДАВАНЕ НА β-КАЗОМОРФИНИ

Публикувано онлайн:

Фигура 2 Освобождаване на BCM-7 от А1 вариант на β-казеин.

Фигура 2 Освобождаване на BCM-7 от А1 вариант на β-казеин.

Хранителни храни за кърмачета (IF)

Ферментирало мляко

ПОГЛЪЩАНЕ НА BCM

Публикувано онлайн:

Таблица 1 Поглъщане и транспортиране на BCM

ФИЗИОЛОГИЧНО ЗНАЧЕНИЕ НА BCM

Предполага се, че BCMs са замесени в много заболявания, включително сърдечни заболявания, диабет тип 1 и синдром на внезапна детска смърт. [3 - 5] В метафорично отношение той се счита за „дяволът в млякото“. [10] Въпреки това са налице противоречиви доклади, които свързват тези пептиди с физиологични аспекти, които са полезни за животните. Но цялата налична информация се основава или на епидемиологични данни, взети от хора, или свързана най-вече с опити върху животни инвитро. Следователно са необходими по-задълбочени изследвания, за да се установи точният механизъм.

Функционално значение на BCM-7

Публикувано онлайн:

Таблица 2 Благоприятни ефекти на BCM-7 и -5

Функционално значение на BCM-5

Усложнения за здравето, свързани с BCM

Обширни доказателства корелират BCM с различни неблагоприятни биологични отговори като захарен диабет тип 1; [4] сърдечни заболявания; [59] неврологични разстройства, като аутизъм и шизофрения; [60] и синдром на внезапна детска смърт. [5]

Диабет тип-1

Сърдечно-съдови заболявания

Екологичните проучвания свързват приема на BCM-7 със смъртността от сърдечно-съдови заболявания. [4] Chin-Dusting et al. [69] са открили корелация между консумацията на А1 β-казеин и повишения риск от сърдечно-съдови заболявания при хората. Установено е, че консумацията на β-казеин А1 причинява хиперхолестеролемия или атеросклероза, установяваща връзката му с честотата на сърдечните заболявания при проучвания върху животни. Връзката също е изчислена между смъртността от исхемични сърдечни заболявания и консумацията на млечни протеини и млечни компоненти. [3] Зайците, хранени с β-казеин А1 мляко, са имали по-високи нива на холестерол и процентна повърхност на аортата, покрита с мастни ивици в сравнение с А2 β-казеин. [70]

Психомоторно развитие

Руски учени показаха, че BCM-7 навлиза в кръвта на бебета, хранени с диети с млечни храни. Бебетата бързо метаболизират BCM-7, докато други са бавни метаболизатори. Бебетата, чиито нива на BCM-7 в кръвта остават високи между фуражите, са изложени на по-висок риск от забавено психомоторно развитие. [41]

Синдром на внезапна детска смърт (SIDS)

BCM-7 се подозира като рисков фактор за SIDS повече от 20 години. BCM са открити в мозъчните стволове на деца, починали от SIDS. [71] Полски учени [42, 72] показаха, че бебетата, претърпели остри животозастрашаващи събития (ALTE) през апнея, се характеризират с нива на циркулиране на BCM-7, които са три пъти по-високи от тези при нормалните деца. Същите тези деца са имали нива на DPP IV (ензимът, който разгражда BCM-7) само 58 ± 3% от тези при нормални деца. Въпреки че бебетата са кърмени, говеждият BCM-7 все още е открит в кръвта на бебетата. Това предполага, че говеждият BCM-7 е бил прехвърлен от стомаха на майката на нейното бебе чрез човешко мляко. Друга работа на тази група е открила говежди BCM-5 в кръвта на кърмените деца.

Публикувано онлайн:

Фигура 3 Имунологични роли на BCM върху различни клетки.

Фигура 3 Имунологични роли на BCM върху различни клетки.

ИМУНОЛОГИЧНА ПЕРСПЕКТИВА НА BCM

BCMs също се предлага да показват много имунологични дейности като хронични възпалителни реакции, като алергия, производство на муцин, пролиферация на лимфоцити, кожни реакции; предложен механизъм на действие е изобразен на фиг. 3.

Отделяне на слуз и вроден имунитет

Хипотеза беше изложена и от Бартли и МакГлашан [75] въз основа на идеята, че BCM-7 причинява експресия на муцин, секреция на слуз и освобождаване в червата. Те предположиха, че млякото А1 може да увеличи производството на слуз в дихателните пътища при субекти с повишена чревна пропускливост. По-конкретно, BCM-7 може да действа чрез μ-опиоидни рецептори на бокаловите клетки в дихателните пътища, за да регулира нагоре експресията на гена MUC5AC и увеличава секрецията на слуз и индуцирането на симптоми като астма или ринит. Но преди тази корелация да стигне до окончателното заключение, трябва да се вземат предвид много предпоставки, като консумацията на А1 за разлика от млякото А2 от тези субекти, а освен това BCM-7 трябва да се абсорбира в червата, да циркулира в кръвта и трябва да възпаляват други тъкани. Ако подкрепя хипотезата, тогава само тя може да обясни защо някои от пациентите със симптоми на астма или ринит подобряват диетата без млечни продукти и могат да се противопоставят на концепцията за развитие на вроден имунитет. Трябва да се вземе предвид и ефективната концентрационна доза, преди да се стигне до каквито и да било заключения.

Пролиферация на лимфоцити и клетъчен имунитет

Млечна алергия

Изследвана е корелация между серумната активност на DPP IV и съдържанието на BCM в майчиното мляко между здрави и алергични групи бебета. В алергичната група високото ниво на BCM в майчиното мляко съответства на ниската активност на DPP IV в серумите на бебето. По-ниското съдържание на BCM-5 и BCM-7 в майчиното мляко от алергичната група изглежда, че BCM могат да преминат от червата в кръвта и може да имат удължен полуживот поради по-ниска активност на DPP IV. [42, 72] Наскоро в нашата лаборатория Reddi et al. [81] наблюдава значително отделяне на хистамини и специфична за мастоцитите триптаза при инкубация на клетки, получени от костен мозък с BCM-5.

Непоносимост към мляко

Много хора, които пият мляко А2, го правят, защото смятат, че е по-лесно смилаемо. Въпреки това, млякото А2 съдържа лактоза, която често се посочва като най-важният проблем с непоносимостта към млякото. Вероятното обяснение на това очевидно противоречие е двойно. Първо, BCM-7, който се освобождава от A1 β-казеин, забавя преминаването на храната през храносмилателната система (както и другите опиоиди), осигурявайки по-дълго време за лактозна ферментация. Второ, много хора са непоносими специално към BCM-7. Тази хипотеза обаче се нуждае от интензивни изследвания, за да докаже този факт без съмнение.

А2 Корпорейшън ООД. [68] е създадена в Нова Зеландия през 2000 г. за тестване на крави за генетични варианти на А1 и А2 на β-казеин и пазарно мляко само с вариант А2. Най-лесният начин за използване на желаните β-казеин А2 генотипове е селективно разпределение на сперма от бик. Това ще позволи развитието на стада крави, които дават мляко само с вариант А2. От 2003 г. млякото А2 се продава в Нова Зеландия и Австралия като първокласна марка, предлагаща естествен избор в качеството на протеини. Компанията е започнала да пуска на пазара и мляко А2 в Азия и САЩ.

ПРОМИШЛЕНО ПРИЛОЖЕНИЕ НА BCM

Техниките на генното инженерство са използвани за производство на BCMs и неговите аналози чрез ензимно или химично разцепване на микробния синтезен протеин за освобождаване на тези пептиди. [82] Целта на производството на тези рекомбинантни BCM е да повиши производителността на животните, например увеличаване на теглото или млечност. Все още не е открит успех в човешкото хранене. Независимо от това, някои модифицирани BCM са произведени от фармацевтични компании, за да имат по-висока аналгетична сила, променени странични ефекти и по-голяма продължителност на действие. Значително повишаване на аналгетичната или антидиарейната активност при кучета се получава чрез заместване на L- с D-аминокиселини, [83] примери за химически модифицирани мощни опиоидни пептиди включват морфицептин и казокефамид. Модификациите на естествените BCM включват повишен афинитет на получените аналози към опиоидни рецептори, променена фармакокинетика, по-специално тяхното инактивиране от протеолитични/пептидеолитични ензими; заместените BCMs са показали, че са по-устойчиви на ензимна атака и проявяват по-висока опиоидна активност от естествения пептид. [84]

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

β-Казоморфините, произхождащи от млякото, могат да се съхраняват в клас IV на хранителни свойства, свързани със здравето, както е предложено от Rahman и McCarthy, [85] но неговата ефикасност за укрепване на здравето и благосъстоянието е предмет на дискусии. От една страна, опиоидните пептиди са свързани с различни физиологични нарушения, докато от друга страна, тези пептиди са потенциални модулатори на различни регулаторни процеси в организма. Отрицателните данни са или епидемиологични от опити върху хора или животни и някои доказателства във връзка с човешки заболявания или функционално значение не са достатъчно силни, за да се нуждаят от задълбочени проучвания. Такива несъответствия във функционалните свойства са проблемни както за потребителите, така и за заинтересованите страни. Следователно е необходимо да се продължат изследванията за изследване на ролята на BCM в човешкото здраве и оценка на риска in-vivo експерименти с подобрени диагностични техники за потвърждаване на наличието на BCMs в кръвта на животни, хранени с алтернативните варианти на β-казеин. По този начин е необходимо да се разбере напълно физиологичното значение на опиоидните пептиди, получени от млечни протеини, и тяхното освобождаване по време на храносмилането, за да се избегне объркване в съзнанието на потребителите за безопасна употреба на мляко А1 и А2 като "подобно".