Свързани термини:

  • Ейкозаноиден рецептор
  • Ензими
  • Пептидаза
  • Пептид
  • Протеин
  • Глутен
  • Глиадин
  • Глутенин
  • Клетъчната мембрана

Изтеглете като PDF

За тази страница

Полен-хранителен синдром

Антонела Мураро, Кристиана Алонзи, в Хранителна алергия, 2012

Суперсемейството на проламин

Суперсемейството на проламин е най-изтъкнатото от всички протеинови семейства с алергенни членове, включително семейството nsLTP, 2S протеините за съхранение на албумин, инхибиторите на зърнени α-амилаза/трипсин и соевия хидрофобен протеин. Проламините са група протеини за съхранение на семена и основните протеини за съхранение в зърнени култури и други членове на семейството на тревите. Те са стабилни в отговор на термична обработка и ензимна протеолиза, тъй като са богати на цистеин. Откакто са описани за първи път през 1999 г. 17, те са обект на значителни изследвания с оглед на тяхното клинично значение.

Глутенът - утаяващият фактор

Питър Кьолер,. Катарина Коницър, в целиакия и глутен, 2014

3.4 Токсичност на видовете протеини

За разлика от глиадините и HMW-GS, LMW-GS и единичните протеинови типове ръж (виж раздел 2.2) досега не са тествани за CD токсичност. Тяхната потенциална токсичност е получена от проучвания върху съответните пептиди (вж. Раздел 3.5). Хордеин-чувствителни Т-клетки, индуцирани от орално предизвикване на ечемик, бяха използвани за тестване на различни типове хордеин за CD-специфична имуногенност [74]. Всички фракции са имуногенни, но D- и С-хордеините са най-активни.

Целиакия и нейната терапия

Орална ензимна терапия

Глиадинът и другите проламини са частично устойчиви на разграждане от чревните пептидази поради високото си съдържание на пролин и глутамин. Непълното усвояване на тези протеини се случва, тъй като както стомашно-чревните пептидази, така и дипептидил пептидазата IV (DPPIV) и дипептидил карбоксипептидазата I имат слаб афинитет към пептидните връзки, съседни на пролин и глутамин, което води до натрупване на имуногенни 33-mer и 26-мерните олигопептидни фрагменти. 81,82 Детоксикацията на глутен чрез орално приложение на ензими е привлекателна алтернатива на GFD. Глутеназите функционират като ендопептидази със способността да се насочват ефективно към богатите на пролин и глутамин пептидни фрагменти и да ги правят неимуногенни при чувствителни индивиди.

Пролиловите ендопептидази (PEP), експресирани от определени бактерии и гъбички, като Flavobacterium meningosepticum, Sphingomonas capsulate и Myxococcus xanthum, демонстрираха способността да хидролизират тези остатъци от пролин и глутамин, но Flavobacterium meningosepticum и Myxococcus xanthum degrade следователно не е оптимално за перорално приложение. 83,84 Предварителната обработка на глутен с PEP, получен от Flavobacterium meningosepticum, унищожава неговите стимулиращи свойства на Т-клетките. 85 В друго двойно-сляпо рандомизирано кръстосано проучване, 20 доказани с биопсия асимптоматични пациенти с CD в ремисия са били изложени на глутен, предварително третиран с Flavobacterium meningosepticum и не са развили малбсорбция на мазнини или въглехидрати при повечето от тези, които са развили симптоми след двуседмичен глутен предизвикателство. 86

Аспергилопепезинът от Aspergillus Niger и дипептидил пептидазата IV (DPPIV) са два хранителни ензима със способността да детоксикират глутена. Аспергилопепезинът няма специфичност за имуногенните глутенови пептиди, но има способността да смила глутена в по-малки пептиди, като по този начин ги прави достъпни за разграждане от специфични ендопептидази и екзопептидази. Проучванията in vitro съобщават, че когато се използват самостоятелно, нито Aspergillopepesin, нито DDPIV могат ефективно да разцепват имунотоксичните глутенови пептиди. Въпреки това, комбинация от аспергилопепезин и DDPIV е ефективна при детоксикация на умерени количества глутен. 87

Пролиловата ендопептидаза, получена от Aspergillus niger, може да разцепи богатите на пролин пептиди, стабилна е в присъствието на стомашна киселина и функционира оптимално при рН 4-5. 84 Способността на Aspergillus niger да разцепва глутенови пептиди в хляба е оценена в динамичен in vitro стомашно-чревен модел (TIM-1) и се съобщава за ускорено смилане на глутен в стомашното отделение 88 с малко количество глутенови пептиди, влизащи в дванадесетопръстника, като по този начин ограничава глутеновата токсичност при чувствителни индивиди и прави Aspergillus niger потенциално алтернативно лечение при CD. Въз основа на тези обещаващи in vitro резултати, Aspergillus niger се подлага на допълнителна оценка в рандомизирано двойно-сляпо контролно проучване, за да оцени ефекта от добавката на Aspergillus niger с орален глутен върху хистологията на тънките черва и серологичния отговор при пациенти с CD (клинични изпитвания .gov/ шоу/NCT00810654). Рандомизирано двойно-сляпо кръстосано проучване изследва въздействието на калоричната плътност върху ефикасността на Aspergillus niger при смилането на глутен (www.clinical tests.gov/NCT01335503).

В рандомизирано двойно-сляпо плацебо-контролирано проучване, Stan-1, друга комбинация от микробни хранителни глутенази, е оценена при 35 известни юноши от целиакия на GFD с постоянно повишаване на TTG. Поглъщането на Stan-1 с 1 g глутен дневно в продължение на 12 дни доведе до съобщения за някаква разлика между двете групи. 92

Хранителни антигени

E. N. Clare Mills,. Юрий Алексеев, в Хранителна алергия, 2012

Проламини за съхранение на семена

Цистеиновият скелет и α-спиралната структура, характерни за суперсемейството на проламин, са нарушени в проламините за съхранение на семена в резултат на вмъкването на повтарящ се домен, богат на аминокиселините пролин и глутамин. Този повтарящ се домен доминира техните физикохимични свойства на проламините за съхранение на семена и се смята, че приема разхлабена спирална структура, образувана от динамичен ансамбъл от разгънати и вторични структури, включващи припокриващи се β-завои или поли-L-пролин II структури. Те са основните протеини за съхранение на семена от свързаните зърнени култури пшеница, ечемик и ръж, като тези от пшеницата могат да образуват големи дисулфидно свързани полимери, които съдържат вискоеластичната протеинова фракция, известна като глутен. Тези протеини са характерно неразтворими в разредени разтвори на сол, или в естествено състояние, или след редукция на междуверижните дисулфидни връзки, като вместо това са разтворими във водни алкохоли.

Цьолиакия

Терапевтични съображения

Диета: диета без глутен - без пшеница, ръж, ечемик, тритикале или овес. Елда и просо също са изключени; те съдържат проламини с антигенност, подобна на алфа-глиадин. Завъртете други храни. Елиминирайте млякото и млечните продукти, докато пациентът възстанови нормалната си чревна структура и функция.

Отговор на пациента: клинично подобрение се наблюдава в рамките на няколко дни или седмици (30% отговарят в рамките на 3 дни, други 50% в рамките на 1 месец и 10% в рамките на друг месец). Десет процента реагират само след 24 до 36 месеца избягване на глутен. Липсата на отговор предполага неправилна диагноза; пациент, който не спазва диета или е изложен на скрити източници на глиадин; или свързано заболяване или усложнение, като недостиг на цинк. Мултивитамино-минералните добавки лекуват основния дефицит и осигуряват кофактори за растеж и възстановяване.

Панкреатични ензими: Панкреатичната недостатъчност се среща при 8% до 30% от пациентите с целиакия. Панкреатичните ензимни добавки (2 капсули на хранене, като всяка съдържа липаза 5000 международни единици [IU], амилаза 2900 IU и протеаза 330 IU; общо 6 до 10 капсули дневно) подобряват клиничната полза от безглутенова диета през първите 30 дни, но без по-голяма полза след 60 дни. Използвайте панкреатични ензими през първите 30 дни след поставяне на диагнозата (Учебник, „Целиакия“). По-добър избор от панкреатичните ензими могат да бъдат ензимните препарати, съдържащи дипептидил-пептидаза IV (DPP-IV) от гъбични източници. Този ензим е насочен както към глиадин, така и към казеин (млечен протеин) и е устойчив на разграждане от други храносмилателни ензими. DPP-IV е ключов ензим, отговорен за храносмилането на тези протеини и се намира в по-ниски количества в чревната лигавица на хора с CD. Той има обратна корелация с нивото на увреждане на лигавицата сред тези със и без CD. Колкото по-нисък е DPP-IV, толкова по-голямо е увреждането на чревната лигавица. Препаратите, съдържащи DPP-IV, често се препоръчват за предпазване от скрити източници на глутен.

Цьолиакия

Безглутеновата диета

Терминът „глутен“, използван в контекста на целиакия, се отнася до съхраняващите протеини на пшеница (глиадини и глутенин) и на ечемик (проламини) и ръж (хордеини) и овес (аведини). Глутенът се определя в условията на цьолиакия като производно, съдържащо протеин производно на зърнените култури или техните производни. Зърната, които трябва да се избягват, са както следва: (1) пшеница; (2) ечемик; (3) ръж; (4) изписване; (5) камут; и (6) тритикале.

Ролята на овеса при целиакия все още е противоречива. Няколко скорошни, добре изградени проучвания не показват никакви вредни ефекти, когато средно количество овесени продукти е включено в диетата на новодиагностицирани или вече лекувани пациенти с целиакия. Тези скорошни проучвания ясно демонстрират, че овесът е нетоксичен за повечето пациенти с цьолиакия; Съществува обаче опасението, че замърсяването на овесените продукти с глутен се случва по време на отглеждането, смилането или преработката на овесени продукти. Когато изцяло безглутеновите овесени ядки станат достъпни, вероятно ще е безопасно да ги препоръчате на повечето пациенти с целиакия. Малък брой пациенти все още могат да реагират на овес, някои значително. Когато пациентите възнамеряват да включат овес в диетата си, те трябва да имат внимателно и информирано медицинско проследяване.

Въпреки че храни като хляб, бисквити, бисквити и тестени изделия са очевидни източници на глутен, много други привидно ‘безопасни’ храни съдържат скрит глутен. Важно е да попитате дали дадена храна съдържа някакви съставки, които по някакъв начин са получени от или обработени с пшеница, ечемик или ръж. Тази част от диетата не се разбира от само себе си и пациентът се нуждае както от експертна консултация от диетолог, така и от запознаване и актуализиране на безглутеновата диета с постоянна подкрепа от местна или национална група за подкрепа. Нехранителните продукти, като лекарства и вафли за причастие, също могат да бъдат неоценени източници на глутен, както и заместителите на мазнините и замърсителите на храните. Съставките, на които трябва да се гледа с подозрение, включват: (1) малц или аромат на малц; (2) хидролизиран растителен протеин (HVP); (3) модифицирано хранително нишесте (и нишесте в чужди храни); (4) естествени ароматизанти; (5) растителна дъвка; и (6) заместители на мазнините. Важно е да се използват най-актуалните ръководства с инструкции. По-старите наръчници могат да съдържат остаряла или дори подвеждаща информация.

Някои привидно безглутенови храни могат да се замърсят с глутен по време на обработката, опаковането, транспортирането, обработката в магазина или дори приготвянето в собствената кухня на пациента.

Вече се предлагат комплекти за домашно тестване за глутен, но обикновено не са полезни или практични за повечето пациенти. Предлагат се големи списъци на предлаганите на пазара преработени храни, които не съдържат глутен, но трябва да се актуализират поне веднъж годишно и трябва да бъдат съобразени с географското местоположение. Пациентите не трябва да разчитат на самопроверката на реакцията към глутен като средство за откриване на глутен в храните, тъй като симптомите могат да се забавят.

Поддържането на доживотна диета без глутен е предизвикателство. Разграждането в червата на хранителния глутен води до пептиди с висок афинитет към молекулата HLA-DQ2. Молекулата HLA-DQ2 и глутеновият пептид се разпознават от CD4 + Т клетките и водят до увреждане на лигавицата на тънките черва. Изследваните алтернативни диетични стратегии включват разработване на глутеназа за унищожаване на имуногенните глутенови пептиди след глутеново хранене при пациенти с целиакия или блокери, насочени към молекулата HLA-DQ2 и предотвратяващи свързването й с глутеновите пептиди. Също така има текущи проучвания, които разработват различни стратегии за генериране или възстановяване на толерантността към глутена, като биоинженерни пробиотици за производство на глутен.

Протеинови и пептидни наночастици за доставка на лекарства

3.4 Зейн

Зейнът е растителен протеин, изолиран от царевица с молекулно тегло варира от 22 до 27 kDa и изоелектрично рН 6,228. Зейнът принадлежи към семейство проламини, които се състоят от големи количества (> 50%) хидрофобни аминокиселини, като пролин, глутамин и аспарагини (Elzoghby et al., 2012b). Този неразтворим във вода, но разтворим в алкохол протеин за съхранение на царевица е един от най-добре разбраните биомакромолекули и класифициран като GRAS от Американската администрация по храните и лекарствата. Той е разтворим в бинарни разтворители, съдържащи нисш алифатен алкохол (етанол, метанол и изопропанол) и вода при различни концентрации на алкохоли варират от 55% до 90% (v/v). Зейнът се използва широко в хранително-вкусовата промишленост като покритие за бонбони, ядки, плодове, хапчета и други капсулирани храни поради своето филмообразуващо свойство и способността да осигури бариера срещу влага и е изследван като потенциален биоматериал за развитието на колоидни системи за доставка.

АМАРАНТ

Протеинови фракции в амарант

Проведени са няколко проучвания върху амарантовите протеинови фракции. Установено е, че количеството албумин варира между 19 и 23%, а на глобулините между 18 и 21%. Установено е, че алкохолоразтворимите проламини варират от 2 до 3%, а алкално-разтворимите глутелин-подобни протеини от 42 до 46%. Съобщава се за стойности от около 5–14 g на 100 g протеин за непротеинов азот. Наличните данни предполагат, че няма големи разлики в количеството протеинови фракции между видовете или между сортовете. Напоследък се използва пречистена албуминова фракция, 35-kDa мономер, за да се вкара в картофения и оризовия протеин чрез биотехнологични техники, тъй като тази фракция на албумин има отличен модел на незаменими аминокиселини.

Полезна роля на нахута (Cicer arietinum L.) Функционални фактори при намеса на метаболитен синдром и захарен диабет

3.1 Общ протеин и пептиди

Бобовите растения са богати източници на протеини, които подобряват съдържанието на протеини в диетите на зърнена основа. Нахутът има високо съдържание на протеини, съответно 17% –22% и 25,3% –28,9%, преди и след лющене. 30 Те се консумират като заместител на месото, особено от вегетарианци в развиващите се страни. Съхраняващите протеини на семената от нахут са разделени на глобулин (разтворим в сол; 56%), албумин (разтворим във вода; 12%), проламин (разтворим в алкохол; 2,8%), глутелин (разтворим в киселина/алкали; 18,1%) и остатъчен протеини. 31 Глобулините представляват около 50% от протеините на семената от нахут и са съставени от две основни групи: 11S (бобови растения) и 7S (вицилин). Протеинът от семена от нахут се състои от глобулини (56,0%), глутелини (18,1%), албумини (12,0%), проламин (2,8%) и остатъчни протеини. Глобулините от нахут се състоят от 11S бобови растения (320–400 kDa) и 7S вицилин (145–190 kDa). 32 Нахутът е добър източник на функционален потенциал на растителните протеини и пептиди, поради по-високото си съдържание, добре балансиран аминокиселинен състав и бионаличност. 33

Продукти без глутен

Питър Кьолер,. Катарина Коницър, в целиакия и глутен, 2014

4.2 Справочни протеини

prolamin

ФИГУРА 4.7. Криви на калибриране на различни еталони на глиадин, определени от анализа на R5 Ridascreen® Gliadin. OD, оптична плътност.

Адаптирано от ван Ref. [105] .

ФИГУРА 4.8. Пропорции на фракциите на Osborne в четири търговски референции за протеини.

Адаптирано от Реф. [106] .

Проектът на ревизиран документ на Codex Standard ALINORM 97/26 (1997) препоръчва златният стандарт да бъде изготвен от една лаборатория при строго стандартизирани условия. Като взе предвид този съвет, работната група по анализ на проламин и токсичност (PWG) реши да организира подготовката на справка за глиадин (PWG-глиадин) за колективна употреба [107]. Зърната от 28 европейски сорта пшеница се комбинират и смилат и полученото брашно се обезмаслява и постепенно се екстрахира с 0,4 mol/l NaCl и 60% етанол. Екстрактът от глиадин беше обезсолен, лиофилизиран и хомогенизиран. Полученият еталон е хомогенен и напълно разтворим в 60% етанол. Съдържанието на суров протеин (N × 5,7) е 89,4% и освен глиадини присъстват само 3% албумини и глобулини.