ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΠΥΡΟΥ ΤΣΙΑΠΟΥ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΥ ΓΕΩΠΟΝΟΥ

Transcript

1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΠΥΡΟΥ ΤΣΙΑΠΟΥ ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΥ ΓΕΩΠΟΝΟΥ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΕΠΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΓΑΛΑΚΤΟΣ ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΜΕ IN VITRO ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Επιβλέπουσα: Αλεξάνδρα Μιχαηλίδου, Επίκ. Καθηγήτρια ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΠΥΡΟΣ ΤΣΙΑΠΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΕΠΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΓΑΛΑΚΤΟΣ ΑΠΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΜΕ IN VITRO ΤΕΧΝΙΚΕΣ Υποβλήθηκε στη Γεωπονική Σχολή Τομέας : Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Ημερομηνία Προφορικής Εξέτασης : 8 Νοεμβρίου 2011 Εξεταστική Επιτροπή Επίκ. Καθηγήτρια: Α.Μ. Μιχαηλίδου, Επιβλέπουσα Καθηγητής: Κ. Μπιλιαδέρης, Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής Λέκτορας: Θ. Μοσχάκης, Μέλος Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω ειλικρινά και μέσα από την καρδιά μου, την επιβλέπουσα της μεταπτυχιακής μου διατριβής, κ. Αλεξάνδρα Μιχαηλίδου, Επίκουρη Καθηγήτρια του Τομέα Επιστήμης και Τεχνολογίας των Τροφίμων της Γεωπονικής Σχολής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, για την αληθινή και ειλικρινή συνεργασία που είχαμε κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών μου σπουδών. Το ευχάριστο περιβάλλον και ο ενθουσιασμός με τον οποίο αντιμετωπίζαμε όλες τις καταστάσεις είναι δύο πράγματα που δεν θα ξεχάσω ποτέ. Η κ. Μιχαηλίδου μου επιβεβαίωσε ότι όλα είναι δυνατά τελικά, όλα πραγματοποιούνται με σκληρή θέληση και δουλειά, όλα γίνονται για κάποιο λόγο! Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω θερμά τον Καθηγητή του Τομέα Επιστήμης και Τεχνολογίας των Τροφίμων της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ., κ. Κωνσταντίνο Μπιλιαδέρη και τον Λέκτορα του Τομέα Επιστήμης και Τεχνολογίας των Τροφίμων της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ., κ. Θωμά Μοσχάκη, μέλη της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής, για τις πολύτιμες συμβουλές, υποδείξεις και βοήθειά τους. Θα ήταν παράλειψη να μην ευχαριστήσω τον Καθηγητή Παθολογίας της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ., κ. Ευάγγελο Ακριβιάδη, για τις ενδιαφέρουσες ιδέες και προτάσεις του. Ένα μεγάλο ευχαριστώ στην οικογένειά μου, για την υπομονή, την στήριξη και την εμπιστοσύνη τους στο πρόσωπό μου. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω τις φίλες μου Μαρία Φωτίου, Μαρία Συμεωνίδου και Άνθη Κονιόρδου, οι οποίες μου δίδαξαν πως είναι να προσφέρει κανείς απλόχερα τη βοήθειά του χωρίς να περιμένει ανταλλάγματα. Σας ευχαριστώ μέσα από την καρδιά μου! Σπύρος Τσάπος 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Αφιερώνω την μεταπτυχιακή μου διατριβή στον Πατέρα μου, κ. Θεοχάρη Τσιάπο, στη Μητέρα μου, κ. Ελευθερία Παπαδάκη και στον Αδερφό μου κ. Παύλο Τσιάπο! Ο επιμένων νικά! 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ... 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Εισαγωγή Εκτίμηση της πεπτικότητας και βιολειτουργικότητας ενεργοφόρων θρεπτικών συστατικών γάλακτος από διαφορετικές πηγές Πρωτεΐνες Λίπος Υδατάνθρακες Σύγκριση γάλακτος από διαφορετικές πηγές σε επίπεδο μικροθρεπτικών συστατικών Λειτουργικά και διατροφικά πλεονεκτήματα γάλακτος από διαφορετικές πηγές σε επίπεδο βιοενεργών συστατικών Βιοενεργά πεπτίδια Πολυαμίνες Νουκλεοσίδια Νουκλεοτίδια Διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης της συγκέντρωσης και της πεπτικότητας πρωτεϊνών με την εμφάνιση αλλεργίας Μηχανισμός της αλλεργίας Αλλεργία (υπερευαισθησία) και αγελαδινό γάλα Υποαλλεργικότητα του αίγειου γάλακτος Μοντέλα προσομοίωσης της πέψης - in vitro τεχνικές Περιγραφή του γαστρεντερικού συστήματος Ιn vitro μοντέλα υδρόλυσης Σκοπός της μελέτης Υλικά και μέθοδοι Συλλογή και προετοιμασία των δειγμάτων Ενζυμικά παρασκευάσματα Διερεύνηση της ποσότητας εμβολιασμού του αιωρήματος με πεψίνη χοίρειας προέλευσης Διερεύνηση του χρόνου επώασης του αιωρήματος με πεψίνη χοίρειας προέλευσης Διερεύνηση της ποσότητας εμβολιασμού του αιωρήματος με παγκρεατίνη χοίρειας προέλευσης Διερεύνηση του χρόνου επώασης του αιωρήματος με παγκρεατίνη χοίρειας προέλευσης Πρωτόκολλο υδρόλυσης

6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 8.8 Εργαλεία εκτίμησης αποτίμησης του ρυθμού πεπτικότητας των πρωτεϊνών ορού του γάλακτος Στατιστική επεξεργασία αποτελεσμάτων Αποτελέσματα και Συζήτηση Επιλογή της μεθόδου SDS-PAGE SDS-PAGE κατά Laemmli SDS-PAGE κατά Fling και Gregerson Σύγκριση των υδρολυμάτων αίγειου και αγελαδινού γάλακτος με την SDS-ηλεκτροφόρηση Υδρόλυση της β-λακτογλοβουλίνης του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος με πεψίνη Υδρόλυση της β-λακτογλοβουλίνης του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος με φαρμακευτικό σκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων Υδρόλυση της α-λακταλβουμίνης του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος με πεψίνη Υδρόλυση της α-λακταλβουμίνης του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος με φαρμακευτικό σκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων Υδρόλυση της β-λακτογλοβουλίνης και α-λακταλβουμίνης του αίγειου γάλακτος με πεψίνη και φαρμακευτικό σκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων Υδρόλυση της β-λακταλβουμίνης και α-λακταλβουμίνης του αγελαδινού γάλακτος με πεψίνη και φαρμακευτικό σκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Παράρτημα

7 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σκοπός εργασίας Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της υπόθεσης ότι οι πρωτεΐνες ορού του αίγειου γάλακτος υδρολύονται ευκολότερα σε σχέση με αυτές του αγελαδινού, καθώς στη βιβλιογραφία αναφέρονται διφορούμενα αποτελέσματα ως προς την υδρόλυση των πρωτεϊνών αυτών. Πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός του βαθμού υδρόλυσης των πρωτεϊνών ορού αίγειου και αγελαδινού γάλακτος από αυτόχθονες φυλές, υπό in vitro συνθήκες προσομοίωσης της διεργασίας της πέψης με ενζυμικά παρασκευάσματα πεψίνης και φαρμακευτικά σκευάσματα παγκρεατικών ενζύμων. Απώτερος στόχος ήταν η ενίσχυση της διαπίστωσης ότι το αίγειο γάλα θα μπορούσε δυνητικά να αποτελέσει κατάλληλο υποκατάστατο του αγελαδινού, σε συγκεκριμένες ομάδες πληθυσμού με προβλήματα πέψης και έκκρισης παγκρεατικών ενζύμων. Υλικά και μέθοδοι Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε αίγειο και αγελαδινό γάλα από αυτόχθονες φυλές. Η διαδικασία αναπτύχθηκε σε δύο περιόδους. Η πρώτη περίοδος επώασης, είχε ως σκοπό την προσομοίωση των συνθηκών υδρόλυσης των πρωτεϊνών στο στομάχι του ανθρώπου, χρησιμοποιώντας πεψίνη χοίρειας προέλευσης. Η δεύτερη περίοδος επώασης στόχευε στην προσομοίωση των συνθηκών υδρόλυσης στο λεπτό έντερο του ανθρώπου, χρησιμοποιώντας φαρμακευτικό σκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων. Ως εργαλείο για την εκτίμηση αποτίμηση του ρυθμού πεπτικότητας των πρωτεϊνών ορού του γάλακτος, επιλέχθηκε η ηλεκτροφόρηση σε πηκτή πολυακρυλαμιδίου παρουσία δωδεκυλοξυθειικού νατρίου, σε συνδυασμό με σάρωση σε οπτικό πυκνόμετρο. Οι επωάσεις πραγματοποιήθηκαν σε τρεις επαναλήψεις και για κάθε επανάληψη ακολούθησαν τρεις ηλεκτροφορήσεις. Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του στατιστικού προγράμματος SPSS

8 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Αποτελέσματα Στην παρούσα μελέτη βρέθηκε ότι η υδρόλυση των πρωτεϊνών του ορού, γίνεται με διαφορετική ταχύτητα για κάθε είδος γάλακτος. Επιπλέον, διαφαίνεται ότι ενώ διευκολύνεται η υδρόλυση της α-λακταλβουμίνης, η β-λακτογλοβουλίνη παρουσιάζεται πιο ανθεκτική, πιθανώς λόγω διαφορών στη δομή του μορίου. Συγκεκριμένα, βρέθηκε ότι στο αίγειο γάλα η ποσότητα της β-λακτογλοβουλίνης που δεν υδρολύθηκε, έπειτα από την ολοκλήρωση των περιόδων επώασης με πεψίνη και φαρμακευτικό παρασκεύασμα παγκρεατικών ενζύμων στους 37 C ήταν 20,3%, ενώ η α-λακταλβουμίνη υδρολύθηκε εξολοκλήρου. Όσον αφορά το αγελαδινό γάλα, η ποσότητα της β-λακτογλοβουλίνης και α-λακταλβουμίνης που δεν υδρολύθηκε, έπειτα από την ολοκλήρωση των δύο περιόδων επώασης ήταν 35,08 και 20,05%, αντίστοιχα. Συμπεράσματα Υπό τις συνθήκες της παρούσας μελέτης, βρέθηκε ότι η υδρόλυση των δύο κύριων πρωτεϊνών του ορού, της β-λακτογλβουλίνης και της α- λακταλβουμίνης, βαίνει κατά διαφορετικό τρόπο στο αίγειο και αγελαδινό γάλα. Συγκεκριμένα, οι πρωτεΐνες του αίγειου γάλακτος υδρολύονται σε μεγαλύτερη έκταση. Με δεδομένο ότι η διερεύνηση της υδρόλυσης πραγματοποιήθηκε με in vitro τεχνικές προσομοίωσης της διεργασίας πέψης, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα πρέπει να επιβεβαιωθούν με κλινικές μελέτες, ώστε να αποτελέσουν εφαλτήριο για την αξιοποίηση αυτού του εθνικού προϊόντος. Απώτερος στόχος είναι η ενίσχυση της διαπίστωσης ότι το αίγειο γάλα θα μπορούσε δυνητικά να αποτελέσει κατάλληλο υποκατάστατο του αγελαδινού, σε συγκεκριμένες ομάδες πληθυσμού με προβλήματα πέψης και έκκρισης παγκρεατικών ενζύμων. 8

9 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ABSTRACT Objective To investigate the hypothesis that the whey proteins of caprine milk from indigenous traditional tribes were more easily hydrolyzed than those of bovine, respectively. To determine the degree of hydrolysis- of β-lactoglobulin and α-lactalbumin of caprine and bovine milk samples- in vitro conditions, using pepsin enzyme preparations and pharmaceutical formulations of pancreatic enzymes. Materials and methods Goat and cow milk samples were collected from indigenous traditional tribes. The in vitro digestion was performed in two steps using porcine pepsin and pharmaceutical formulations of pancreatic enzymes, respectively, at 37 o C. All incubations were carried out in triplicate. Protein profiles were studied by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis, followed by scanning densitometry. From the densitograms, the levels of residual whey proteins were calculated and expressed as percentages of the corresponding level in the native milk sample. The results from densitometry are presented as observations and supportive data. Finally, they were statistically analysed using the statistical program SPSS Results Caprine milk proteins were digested faster than bovine milk proteins. This was confirmed by the degradation profile obtained for both cows and goats milk. Specifically, it was found that the amount of goat β-lactoglobulin that was not hydrolysed after the completion of the 2 periods of incubation with pepsin and pharmaceutical formulations of pancreatic enzymes at 37 C, was 20.3%, while α-lactalbumin was entirely hydrolysed. As for cow's milk, the 9

10 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ quantity of β-lactoglobulin and α-lactalbumin that was not hydrolysed after the completion of the two incubation periods, were and 20.05% respectively. Conclusion Under the conditions of this study, the rate of hydrolysis, for the two main whey proteins β-lactoglobulin and α-lactalbumin was different for caprine and bovine milk. Caprine milk proteins were digested faster than bovine milk proteins. The results obtained may be relevant for development of easy digestable products, from goat milk, for consumer groups with special needs, such as infants, athletes and the elderly. However, it should be kept in mind that this is only an in vitro model system, and that clinical studies will be needed in order to make any clear conclusions. 10

11 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1.0 Εισαγωγή Το γάλα εκκρίνεται από εξαιρετικά εξειδικευμένα επιθηλιακά κύτταρα του μαστικού αδένα των θηλαστικών, με σκοπό τη θρέψη ενός ανοσολογικά ανώριμου νεογνού, σε μια περίοδο εντατικής ανάπτυξης και εξέλιξης (Walzem και συν., 2002). Το γάλα των μηρυκαστικών εκκρίνεται βεβαίως για τη θρέψη των δικών τους νεογνών, αλλά ωστόσο αποτελούσε, αποτελεί και θα αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του διαιτολογίου του ανθρώπου, εφόσον περιέχει ένα ευρύ φάσμα θρεπτικών ουσιών, και τα περισσότερα από αυτά σε σημαντική συγκέντρωση. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, η επιστήμη της διατροφής του ανθρώπου, εκτός από τη μελέτη των απαραίτητων θρεπτικών συστατικών, επεκτείνεται και στη μελέτη των συστατικών του γάλακτος που επιδρούν στις φυσιολογικές λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού. Σήμερα δε, με την εφαρμογή προχωρημένων γονιδιακών τεχνικών, οι επιστήμονες άρχισαν να κατανοούν την ποικιλότητα των συστατικών και των φυσιολογικών πλεονεκτημάτων, που μια τέτοια επιλεκτική εξέλιξη έχει πετύχει. Με τα σύγχρονα επιστημονικά εργαλεία, έχει αποδειχθεί ότι, ακόμα και μικρές διαφορές μεταξύ των συστατικών του γάλακτος ανάμεσα στα είδη- δεδομένου ότι η σύσταση του γάλακτος του κάθε θηλαστικού, αντικατοπτρίζει τις ανάγκες των συγκεκριμένων νεογνών, ως αποτέλεσμα της επιλεκτικής εξελικτικής αναγκαιότητας - θα μπορούσαν να είναι ιδιαίτερης βιολογικής σημασίας. Υπό το πρίσμα αυτό, το πρόβειο και αίγειο γάλα θα μπορούσαν να αποκτήσουν τη θέση που τους αξίζει στο διαιτολόγιο του σύγχρονου ανθρώπου. Αυτός ο φιλόδοξος στόχος, όμως, θα μπορούσε να εκπληρωθεί μόνο αν συλλεχθούν αδιάσειστα επιστημονικά στοιχεία ως προς τα ιδιαίτερα λειτουργικά και διατροφικά πλεονεκτήματα των δύο αυτών ειδών γάλακτος. Εξάλλου, η Ελλάδα κατατάσσεται ανάμεσα στις πρώτες χώρες της Ευρώπης στην εκτροφή αιγών ( αίγες), και παράγει περίπου τόνους αίγειου γάλακτος ετησίως. Επομένως, η ανάδειξη των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών αυτού του εθνικού προϊόντος θα μπορούσε να προβεί ιδιαίτερα ωφέλιμη για τη χώρα μας. 11

12 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Ανάμεσα στα ενεργοφόρα θρεπτικά συστατικά του γάλακτος, οι πρωτεΐνες καταλαμβάνουν εξέχουσα θέση, εφόσον η βιολογική τους δράση (Pihlanto- Leppala και συν., 1998, Shah, 2000, Chatterton και συν., 2006) κινείται σε τρία επίπεδα που αφορούν τόσο την άθικτη (μη υδρολυμένη) πρωτεΐνη, όσο τα αμινοξέα που παράγονται από την ολική υδρόλυση και τα πεπτίδια που παράγονται από τη μερική υδρόλυση αυτών. Η δομή και η σύνθεση των πρωτεϊνών του αίγειου γάλακτος διαφέρει από του αγελαδινού, εφόσον μελέτες στον γενετικό πολυμορφισμό της β- λακτογλοβουλίνης και α-λακταλβουμίνης έχουν αποκαλύψει σημαντικές διαφορές στο μόριό τους (Hill και συν., 1997, Moatsou και συν., 2005, Trujillo και συν., 2000), γεγονός το οποίο θα μπορούσε να επηρεάσει την πεπτικότητά τους στο ανθρώπινο γαστρεντερικό σύστημα (Haenlein, 1992). Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η διερεύνηση της υπόθεσης ότι οι πρωτεΐνες ορού του αίγειου γάλακτος υδρολύονται ευκολότερα σε σχέση με αυτές του αγελαδινού, καθώς στη βιβλιογραφία αναφέρονται διφορούμενα αποτελέσματα ως προς την υδρόλυση των πρωτεϊνών αυτών. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός του βαθμού ενζυμικής υδρόλυσης των πρωτεϊνών ορού αίγειου και αγελαδινού γάλακτος από ελληνικές φυλές, υπό in vitro συνθήκες προσομοίωσης της διεργασίας της πέψης με ενζυμικά παρασκευάσματα πεψίνης και φαρμακευτικά σκευάσματα παγκρεατικών ενζύμων. Απώτερος στόχος ήταν η ενίσχυση της διαπίστωσης ότι το αίγειο γάλα θα μπορούσε δυνητικά να αποτελέσει κατάλληλο υποκατάστατο του αγελαδινού, σε συγκεκριμένες ομάδες του πληθυσμού με προβλήματα πέψης και έκκρισης παγκρεατικών ενζύμων (ηλικιωμένοι). Ωστόσο, επειδή η πεπτικότητα των πρωτεϊνών του γάλακτος έχει άμεση σχέση με τη διατροφική αξία του τελικού προϊόντος, για την ολιστική προσέγγιση του αντικειμένου, θα έπρεπε στη βιβλιογραφική ανασκόπηση να αναδειχτούν τα ιδιαίτερα διατροφικά και λειτουργικά πλεονεκτήματα του γάλακτος, από διαφορετικές πηγές, σε επίπεδο ενεργοφόρων θρεπτικών συστατικών, μικροθρεπτικών συστατικών αλλά και βιοενεργών μικρού μοριακού βάρους μεταβολιτών. Ακόμη, θα έπρεπε να τεκμηριωθεί βιβλιογραφικά, η πιθανή συσχέτιση της συγκέντρωσης και της πεπτικότητας των πρωτεϊνών με την εμφάνιση αλλεργίας. 12

13 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 2.0 Εκτίμηση της πεπτικότητας και βιολειτουργικότητας ενεργοφόρων θρεπτικών συστατικών γάλακτος από διαφορετικές πηγές 2.1 Πρωτεΐνες Το γάλα περιέχει πρωτεΐνες υψηλής βιολογικής αξίας, δηλαδή πρωτεΐνες τις οποίες ο ανθρώπινος οργανισμός μπορεί να αξιοποιήσει σε πολύ μεγάλο βαθμό για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του. Η περιεκτικότητα του αίγειου, αγελαδινού και μητρικού γάλακτος σε καζεΐνες και πρωτεΐνες ορού δίνεται στον Πίνακα 2.1. Οι α s1 -, α s2 -, β- και κ- καζεΐνες, εμφανίζουν γενετικό πολυμορφισμό (Steijns, 2001), ενώ οι κύριες πρωτεΐνες του ορού είναι δύο σφαιρικές πρωτεΐνες, η β-λακτογλοβουλίνη και η α-λακταλβουμίνη, των οποίων οι γενετικές παραλλαγές είναι γνωστές. Άλλες πρωτεΐνες του ορού είναι οι ανοσογλοβουλίνες, η αλβουμίνη του ορού, η λακτοφερρίνη, οι πρωτεόζεςπεπτόνες και διάφορα ένζυμα (Korhonen και συν., 1998). Ως γνωστόν, για την καζεΐνη, η σχέση αποτελεσματικότητας της πρωτεΐνης (δείκτης PER) είναι 2,6, δηλαδή η αύξηση βάρους από την κατανάλωση 1 g καζεΐνης είναι 2,6 g. Αντίστοιχα, για τη λακταλβουμίνη ο δείκτης PER είναι 3,2. Η υψηλή τιμή της παραμέτρου αυτής για την συγκεκριμένη πρωτεΐνη ορού, οφείλεται στη μεγαλύτερη περιεκτικότητά της στα απαραίτητα αμινοξέα τρυπτοφάνη (Trp), κυστεΐνη (Cys) και μεθειονίνη (Met). H Trp είναι πρόδρομη ουσία της σεροτονίνης, ενός νευροδιαβιβαστή ο οποίος συμμετέχει στη ρύθμιση πολλών φυσιολογικών λειτουργιών, όπως αυτή της όρεξης, της συναισθηματικής ευφορίας και της χαλάρωσης. Η Cys αποτελεί πρόδρομη ουσία της γλουταθείονης, τριπεπτιδίου το οποίο έχει ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες, και δύναται να συμβάλει στην αντιμετώπιση της οξειδωτικής καταπόνησης και στη διατήρηση των αντιοξειδωτικών αποθεμάτων του οργανισμού, σε επιθυμητά επίπεδα (Chatterton και συν., 2006). Αναφέρεται ακόμα, ότι η γλουταθειόνη δύναται να δεσμεύσει μεταλλαξιογόνους χημικούς 13

14 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ παράγοντες, και να συμβάλει στη ενίσχυση της απόκρισης του ανοσολογικού συστήματος. Οι πρωτεΐνες ορού θεωρούνται επίσης καλές πηγές μεθειονίνης, αμινοξέος το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ενός σημαντικού αριθμού βιομορίων που συμμετέχουν στην αναβολικές διεργασίες του οργανισμού. Πίνακας 2.1: Σύσταση (%) των βασικών συστατικών του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος. Συστατικά Αίγειο Αγελαδινό γάλα γάλα Λίπος (%) Ολικά Στερεά (%) Λακτόζη (%) Πρωτεΐνη (%) Καζεΐνη (%) Μη πρωτεϊνικό άζωτο (%) Τέφρα (%) Θερμίδες/100 ml Park και συν. (2007) Παρόλο που η γενική κατανομή των πρωτεϊνών είναι, σε σημαντικό βαθμό, παρόμοια στο αίγειο και αγελαδινό γάλα, υπάρχουν αποκλίσεις στο κλάσμα των καζεϊνών και των πρωτεϊνών του ορού, οι οποίες πιθανόν να επηρεάσουν τις διατροφικές ιδιότητες του αντίστοιχου γάλακτος και των προϊόντων του. Τα τελευταία χρόνια, έχει εκδηλωθεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον, για τη σχέση του γενετικού πολυμορφισμού των πρωτεϊνών του γάλακτος, με τον ρυθμό της αποικοδόμησής τους στην γαστροεντερική οδό. Μια πρόσφατη μελέτη (El-Zahar και συν., 2005), έδειξε σημαντικές διαφορές στο βαθμό υδρόλυσης της β-λακτογλοβουλίνης με πεψίνη, μεταξύ του αγελαδινού και πρόβειου γάλακτος. Η β-λακτογλοβουλίνη του πρόβειου γάλακτος, υδρολύθηκε 14

15 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ γρηγορότερα, πιθανόν λόγω μικρών διαφορών στην τριτοταγή δομή της πρωτεΐνης ανάμεσα στα δύο είδη. Οι Almaas και συν. (2006), βρήκαν ότι κατά την in vitro υδρόλυση αίγειου και αγελαδινού γάλακτος, με ένζυμα του στομάχου και του δωδεκαδακτύλου, οι πρωτεΐνες του αίγειου αποικοδομήθηκαν γρηγορότερα. Η πιο σημαντική διαφορά παρατηρήθηκε στην υδρόλυση της β- λακτογλοβουλίνης. Διαφορές στην δομή της β-λακτογλοβουλίνης μεταξύ του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος, έχουν επισημανθεί από τους Moatsou και συν. (2005), Trujillo και συν. (2000), Almaas και συν. (2006), Kella και Kinsella (1988), Reddy και συν. (1988) και Dalgalarrondo και συν. (1995). Για το σχεδιασμό όμως εύπεπτων προϊόντων από αίγειο γάλα, για ειδικές ομάδες του πληθυσμού (βρέφη, αθλητές, ηλικιωμένοι), απαιτούνται κλινικές μελέτες έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η ασφάλεια, η αποτελεσματικότητα και η διατροφική επάρκεια αυτών των καινοτόμων προϊόντων. 2.2 Λίπος Η περιεκτικότητα του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος σε λίπος είναι 3.8, και 3.6% αντίστοιχα (Πίνακας 2.1). Επίσης, το μέσο μέγεθος των λιποσφαιρίων είναι 3.49 και 4.55 μm αντίστοιχα. Παρατηρούμε ότι το μέσο μέγεθος των λιποσφαιρίων του αίγειου γάλακτος, είναι μικρότερο από αυτό του αγελαδινού. Μικρότερου μεγέθους λιποσφαίρια έχουν ως συνέπεια την καλύτερη πεπτικότητα και τον αποτελεσματικότερο μεταβολισμό του λίπους (Park, 2007). Ωστόσο, το λίπος του γάλακτος ενοχοποιήθηκε πολύ τα τελευταία χρόνια. Η κύρια αιτία για την επισήμανση αυτή, είναι η υψηλή περιεκτικότητά του σε κορεσμένα λιπαρά οξέα, τα οποία έχουν συσχετισθεί με τη στεφανιαία νόσο. Η πληροφόρηση όμως ότι όλα τα κορεσμένα λιπαρά οξέα σε όλα τα γαλακτοκομικά προϊόντα προκαλούν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία, αποτελεί υπεραπλούστευση, η οποία στερείται επιστημονικής τεκμηρίωσης (Steijns, 2001). Συγκεκριμένα, τα λιπαρά οξέα ανάλογα με τις ιδιότητές τους, δύνανται να επηρεάσουν με διαφορετικούς τρόπους τα επίπεδα χοληστερόλης του πλάσματος, όπως προκύπτει από πλήθος πρόσφατων ερευνητικών εργασιών. 15

16 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Γενικά, επικρατεί η άποψη ότι τα μικρού μοριακού βάρους λιπαρά οξέα όπως το βουτυρικό, καπροϊκό και καπρυλικό, στα οποία είναι πλούσιο το λίπος του γάλακτος, δεν επηρεάζουν τα επίπεδα χοληστερόλης τους πλάσματος. Στο σημείο αυτό πρέπει να τονιστεί ότι η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ του αίγειου, και αγελαδινού λίπους, εντοπίζεται στην περιεκτικότητά τους σε μικρού μοριακού βάρους λιπαρά οξέα, όπως είναι το καπροϊκό (C6:0), καπρυλικό (C8:0) και καπρικό οξύ (C10:0) (Πίνακας 2.2), τα οποία βρίσκονται σε μεγαλύτερη αναλογία στο αίγειο γάλα (Park, 2007). Εξάλλου, οι Alferez και συν. (2001), παρατήρησαν ότι τα επίπεδα της χοληστερόλης στο αίμα αρουραίων μειώθηκαν, ύστερα από διατροφή βασισμένη στο αίγειο γάλα για ορισμένο χρονικό διάστημα, σε σχέση με αρουραίους που ακολούθησαν δίαιτα με αγελαδινό γάλα. Επίσης οι τιμές των τριγλυκεριδίων και της HDL χοληστερόλης παρέμεναν σταθερές στην περίπτωση της δίαιτας με αίγειο γάλα. Γενικότερα, οι Alferez και συν. (2001), κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η κατανάλωση αίγειου γάλακτος, οδηγεί στην μείωση των επιπέδων της ολικής χοληστερόλης και της LDL χοληστερόλης, πιθανόν λόγω της υψηλής περιεκτικότητας του σε μεσαίου μοριακού βάρους τριγλυκερίδια, τα οποία οδηγούν στη μείωση της σύνθεσης ενδογενούς χοληστερόλης. Εκτός από τα γλυκερίδια, το λίπος του γάλακτος ενδέχεται ακόμη να περιέχει συστατικά τα οποία κάτω από ορισμένες συνθήκες παρουσιάζουν βιοδραστικότητα. Για παράδειγμα, τα φωσφολιπίδια και τα σφιγγολιπίδια, σύμφωνα με νεότερες μελέτες, συμμετέχουν στο σύστημα διαβίβασης ερεθισμάτων και κατά συνέπεια στην επαγωγική πρόκληση βιολογικών αποκρίσεων (Rombaut & Dewettinck, 2006). 16

17 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 2.2: Σύνθεση των λιπαρών οξέων στο αίγειο, αγελαδινό και πρόβειο γάλα (% κατά βάρος). Λιπαρά οξέα Αίγειο γάλα Αγελαδινό γάλα C4: C6: C8: C10: C12: C14: C16: C16: C18: C18: C18: Park, Young W. (2006) 2.3 Υδατάνθρακες Οι Martinez-Ferez και συν. (2006), προσδιόρισαν την ποσότητα των ολιγοσακχαριτών και της λακτόζης σε αίγειο, αγελαδινό και μητρικό γάλα (Πίνακας 2.3). Παρατηρούμε ότι η ποσότητα των ολιγοσακχαριτών στο αίγειο γάλα, κυμαίνεται από 250 έως 300 mg L -1. Δηλαδή 4 με 5 φορές περισσότερο από το αγελαδινό γάλα. Η περιεχόμενη ποσότητα των ολιγοσακχαριτών στο μητρικό γάλα, βρέθηκε να κυμαίνεται από 5 έως 8 g L -1, ποσότητα σημαντικά μεγαλύτερη από αυτή στο αίγειο γάλα. Παρόλα αυτά όμως, το αίγειο γάλα μπορεί να αποτελέσει σημαντική πηγή ολιγοσακχαριτών 17

18 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 2.3: Περιεκτικότητα ολιγοσακχαριτών και λακτόζης σε αίγειο, αγελαδινό και μητρικό γάλα. Γάλα Ολιγοσακχαρίτες (g L -1 ) Λακτόζη (g L -1 ) Αίγειο Αγελαδινό Μητρικό Martinez-Ferez (2006) Σε πρόσφατη μελέτη των Kunz και συν., 2000 βρέθηκε ότι οι ολιγοσακχαρίτες του μητρικού γάλακτος έχουν θετική επίδραση στην υγεία των βρεφών, λόγω των πρεβιοτικών ιδιοτήτων τους αλλά και της πιθανής συμμετοχής τους σε μηχανισμούς που συνδέονται με την ενίσχυση του ανοσολογικού συστήματος. Πιθανότατα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της μικροχλωρίδας του εντέρου, επιδρούν σε διάφορες γαστροεντερικές διεργασίες και τροποποιούν φλεγμονώδεις λειτουργίες (Κunz, 2006, Gnoth και συν., 2000). Ελάχιστες είναι οι περιπτώσεις βρεφών, που τρέφονταν μόνο με μητρικό γάλα τους πρώτες μήνες της ζωής τους, και υπέφεραν από διάρροια, αναπνευστικές ασθένειες και γενικά από μολυσματικές ασθένειες, πιθανόν λόγω των πρεβιοτικών και αντιμικροβιακών ιδιοτήτων των ολιγοσακχαριτών του μητρικού γάλακτος (Newburg, 1999). Οι Lara-Villoslada και συν. (2006), εκτίμησαν την επίδραση των ολιγοσακχαριτών, που απομονώθηκαν από αίγειο γάλα, σε εντερική φλεγμονή που προκλήθηκε σε αρουραίους. Για τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν 20 αρουραίοι, οι οποίοι χωρίστηκαν σε 2 πειραματικές ομάδες. Στην πρώτη πειραματική ομάδα, χορηγούνταν καθημερινά, την ίδια ώρα, τροφή που περιείχε σε ποσοστό 5% κελουλόζη, και στην δεύτερη ομάδα χορηγούνταν η ίδια τροφή, αλλά αυτή τη φορά περιείχε 5% κελουλόζη και ολιγοσακχαρίτες από αίγειο γάλα. Η εντερική φλεγμονή και στις δύο περιπτώσεις προκαλούνταν από θειική δεξτράνη (DSS), αντιδραστήριο το οποίο προκαλεί εντερική κολίτιδα στους αρουραίους. Η πρόσληψη του DSS από τα πειραματόζωα της πρώτης πειραματικής ομάδας, προκάλεσε μείωση του βάρους τους, γεγονός το οποίο δεν παρατηρήθηκε για την δεύτερη πειραματική ομάδα. Το DSS επίσης προκάλεσε εντερική φλεγμονή 18

19 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ και στις δύο περιπτώσεις. Όμως, η ένταση της εντερικής φλεγμονής και γενικότερα οι βλάβες που προκλήθηκαν στο έντερο των αρουραίων της δεύτερης πειραματικής ομάδας, ήταν λιγότερο εκτεταμένες, και η εντερική μικροχλωρίδα τους φαινόταν να έχει επηρεαστεί σε μικρότερο βαθμό κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, σε σχέση με τα πειραματόζωα της πρώτης πειραματικής ομάδας. 19

20 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 3.0 Σύγκριση γάλακτος από διαφορετικές πηγές σε επίπεδο μικροθρεπτικών συστατικών Εκτός όμως από τα θερμιδογόνα θρεπτικά συστατικά, δηλαδή αυτά τα οποία χρησιμοποιούνται από τον οργανισμό ως πηγή ενέργειας, το γάλα είναι επίσης πλούσιο και σε μη ενεργοφόρα μικροθρεπτικά συστατικά, τα οποία αποτελούν ρυθμιστές του μεταβολισμού, δηλαδή ενώσεις απαραίτητες για την έκβαση των μεταβολικών οδών. Στους Πίνακες 3.1 και 3.2, φαίνεται η περιεκτικότητα του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος, σε βιταμίνες και ανόργανα στοιχεία αντίστοιχα. Από άποψη βιταμινών (Πίνακας 3.1), το πλήρες αίγειο γάλα είναι ιδιαίτερα πλούσιο σε βιταμίνη Α, η οποία είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της υγείας των επιθηλιακών ιστών. Όσον αφορά τις βιταμίνες του συμπλέγματος Β, το αίγειο γάλα, είναι πλούσιο σε ριβοφλαβίνη, η οποία με τη μορφή του FMN ή FAD συμμετέχει ως συνένζυμο σε πολλές οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, δηλαδή σε αντιδράσεις απελευθέρωσης ενέργειας από τις τροφές 20

21 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 3.1: Βιταμίνες που περιέχονται στο αίγειο και αγελαδινό γάλα. Αίγειο γάλα Αγελαδινό γάλα Βιταμίνες Περιεκτικότητα ανά 100 g γάλακτος Vitamin A (I.U.) Vitamin D (I.U.) Thiamine (mg) Riboflabin (mg) Niacin (mg) Pantothenic acid (mg) Vitamin B 6 (mg) Folic Acid (μg) Biotin (μg) Vitamin B 12 (μg) Vitamin C (mg) Park, Young W. (2006) Όσον αφορά τα άλατα (Πίνακας 3.2), το αίγειο γάλα φαίνεται να περιέχει μεγαλύτερες ποσότητες ασβεστίου, καλίου και μαγνησίου σε σχέση με το αγελαδινό. Έχει επιβεβαιωθεί επιστημονικά, ότι το βιοδιαθέσιμο ασβέστιο του γάλακτος και των γαλακτοκομικών προϊόντων είναι πολύτιμο σε φυσιολογικό επίπεδο, καθόσον συμβάλλει στη δημιουργία και τη διατήρηση υγιών δοντιών, στην ανάπτυξη και ενδυνάμωση των οστών, καθώς επίσης και στη μείωση εμφάνισης της οστεοπόρωσης. Επιπλέον το ασβέστιο συμμετέχει, ως πληροφοριακό ιόν, σε ένα δίκτυο μεταφοράς μηνυμάτων και συμβάλλει σε σημαντικό βαθμό σε διάφορες μεταβολικές διεργασίες του οργανισμού, όπως στη ρύθμιση της υπέρτασης και στην καταπολέμηση του μεταβολικού συνδρόμου. 21

22 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 3.2: Ανόργανα συστατικά που περιέχονται στο αίγειο και αγελαδινό γάλα. Αίγειο γάλα Αγελαδινό γάλα Ανόργανα στοιχεία Περιεκτικότητα ανά 100 g γάλακτος Ca (mg) P (mg) Mg (mg) K (mg) Na (mg) Cl (mg) S (mg) Fe(mg) Cu (mg) Mn (mg) Zn (mg) I (mg) Se (mg) Park, Young W. (2006) Συγκεκριμένα, το ασβέστιο, είτε άμεσα είτε έμμεσα, ενεργοποιεί διάφορες λειτουργικές πρωτεΐνες αλλά κυρίως ένζυμα, όπως μια πολυλειτουργική κινάση. Υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ότι η πολυλειτουργική αυτή κινάση είναι ένα από τα πιο σημαντικά ένζυμα ρύθμισης του μεταβολισμού. Πιθανώς λοιπόν μέσω αυτής της κινάσης να συμμετέχει το ασβέστιο στη ρύθμιση της πίεσης και στην καταπολέμηση του μεταβολικού συνδρόμου (Scholz-Ahrens & Schrezenmeir, 2006). Η έλλειψη σιδήρου από τον ανθρώπινο οργανισμό, είναι η κυριότερη αιτία για την εκδήλωση αναιμίας (σιδηροπενική αναιμία). Αυτός ο τύπος αναιμίας εμφανίζεται στις αναπτυσσόμενες χώρες (Viteri, 1993) και θεωρείται ως συνέπεια του σύγχρονου τρόπου διατροφής. Πρόσφατες μελέτες έδειξαν, ότι όταν το αίγειο γάλα αποτελούσε μέρος του διαιτολογίου πειραματόζωων, η απορρόφηση του σιδήρου ήταν αποτελεσματικότερη (Barrionuevo και συν., 22

23 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 2002) και συγχρόνως ελαχιστοποιούνταν οι αλληλεπιδράσεις του σιδήρου με ανόργανα συστατικά όπως το ασβέστιο, ο φώσφορος και το μαγνήσιο, σε σχέση με ένα διαιτολογίου που βασιζόταν στο αγελαδινό γάλα (Lopez-Aliaga και συν., 2000). Βασιζόμενοι σε αυτές τις μελέτες οι Alferez και συν. (2006), μελέτησαν την επίδραση που είχε στη βιοδιαθεσιμότητα του σιδήρου, διαιτολόγιο που βασίζονταν στο αίγειο γάλα, σε σχέση με αυτό που βασίζονταν στο αγελαδινό. Ως πειραματόζωα, χρησιμοποιήθηκαν αρουραίοι, στους οποίους προκλήθηκε αναιμία, δια μέσου διατροφής φτωχής σε σίδηρο. Παρατηρήθηκε ότι με το διαιτολόγιο που βασίζονταν στο αίγειο γάλα, βελτιώθηκε η βιοδιαθεσιμότητα και η μεταβολική αξιοποίηση του σιδήρου. Επίσης, αυξήθηκε η αποταμίευση του σιδήρου και βελτιώθηκαν σε σημαντικό βαθμό οι αιματολογικές παράμετροι που σχετίζονται με το μεταβολισμό αυτού του πολύτιμου μικροθρεπτικού συστατικού. Το διαιτολόγιο που είχε ως βάση το αγελαδινό γάλα, δεν φαίνεται να βελτίωσε τους προαναφερθέντες δείκτες. Επιπρόσθετα, οι Barrionuevo και συν. (2002), προκάλεσαν σε πειραματόζωα σύνδρομο δυσαπορρόφησης, με αφαίρεση μέρους του εντέρου. Αμέσως μετά, τα πειραματόζωα χωρίστηκαν σε δύο ομάδες. Η πρώτη ομάδα ακολουθούσε δίαιτα με αίγειο γάλα για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, και η δεύτερη με αγελαδινό. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν ότι η δίαιτα με αίγειο γάλα, υποβοηθούσε την απορρόφηση χαλκού και σιδήρου σε μεγαλύτερο βαθμό. 23

24 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 4.0 Λειτουργικά και διατροφικά πλεονεκτήματα γάλακτος από διαφορετικές πηγές σε επίπεδο βιοενεργών συστατικών Τα τελευταία χρόνια, η επιστήμη της διατροφής κινείται σε χώρους πέραν της μελέτης των απαραίτητων θρεπτικών στοιχείων. Η εξέλιξη της επιστήμης και ιδιαίτερα η εξέλιξη των αναλυτικών τεχνικών, διευκόλυνε την έρευνα, η οποία εστιάζεται στα χαρακτηριστικά και στις ιδιαίτερες ιδιότητες των συστατικών του γάλακτος σε μοριακό επίπεδο. 4.1 Βιοενεργά πεπτίδια Όσον αφορά τις πρωτεΐνες, βρέθηκε ότι τόσο οι καζεΐνες όσο και οι πρωτεΐνες του ορού, περιέχουν στο μόριό τους περιοχές οι οποίες όταν απελευθερωθούν με ενζυμική υδρόλυση, μπορούν κάτω από ορισμένες συνθήκες να παρουσιάσουν βιολογική δραστηριότητα. Επειδή πρόκειται για αλληλουχίες αμινοξέων, δηλαδή πεπτίδια, επικράτησε ο όρος βιοενεργά πεπτίδια (Shah, 2000). Τα βιοενεργά πεπτίδια είναι δυνητικοί παράγοντες τροποποίησης διάφορων φυσιολογικών λειτουργιών, εφόσον έχει βρεθεί ότι επηρεάζουν τη χώνευσή και απορρόφηση ουσιών, συμμετέχουν στην αιμοδυναμική ρύθμιση, ενισχύουν το ανοσοποιητικό σύστημα και βελτιώνουν την απορρόφηση του ασβεστίου (Clare και Swaisgood, 2000, Silva και Malcata, 2005). Ελάχιστες μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί για την ταυτοποίηση και απομόνωση βιοενεργών πεπτιδίων από αίγειο και πρόβειο γάλα. Οι Geerlings και συν. (2006), απομόνωσαν τρία αντιυπερτασικά πεπτίδια από το αίγειο γάλα. Παρόλο που δεν έχει διερευνηθεί σε βάθος η σχέση μοριακής δομής και βιολογικής δραστηριότητας των πεπτιδίων αυτών, φαίνεται ότι η σύνδεση επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την αλληλουχία των αμινοξέων στο καρβοξυτελικό τριπεπτίδιο. Η παρουσία υδρόφοβων υπολειμμάτων αμινοξέων στη θέση αυτή υποβοηθά τη συναγωνιστική αναστολή. Εν συντομία, λοιπόν, η 24

25 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ διαμόρφωση του πεπτιδίου στο συγκεκριμένο περιβάλλον συνεισφέρει στην αντιυπερτασική του ικανότητα. Οι τιμές της IC50 (IC: συγκέντρωση για 50% αναστολή) για τα πεπτίδια αυτά, όπως μετρήθηκαν σε in vitro πειράματα είναι της τάξης των 6-500μmol/L, επίπεδο πολύ χαμηλότερο από αυτό του captopril (αντιυπερτασικό φάρμακο) με IC50 = 0.006μmol/L, ωστόσο σημαντικό αν συνυπολογιστεί ότι πρόκειται για φυσικά συστατικά. Επιβεβαιώνεται λοιπόν για ακόμη μια φορά ότι η διατροφή είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της προληπτικής Ιατρικής. Τελευταία, το ενδιαφέρον των ερευνητών στρέφεται προς την απομόνωση τέτοιων πεπτιδίων από αίγειο γάλα, εφόσον τα φυσικά αυτά συστατικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη της υπέρτασης και των συγγενικών ασθενειών χωρίς τις δυσάρεστες παρενέργειες των φαρμάκων. Απαιτούνται όμως κλινικά πειράματα μεγάλης διάρκειας για να αποδειχθεί η αποτελεσματικότητά τους σε φυσιολογικό επίπεδο, να καθορισθεί η απαιτούμενη ποσότητα πρόσληψης και να διασφαλιστεί η μη τοξικότητά τους. 4.2 Πολυαμίνες Βρέθηκε ότι το κλάσμα του μη πρωτεϊνικού αζώτου του γάλακτος περιέχει ενώσεις οι οποίες δύνανται να ρυθμίσουν την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων είτε στο επίπεδο της μεταγραφής είτε στο επίπεδο της μετάφρασης. Σε αυτές περιλαμβάνονται οι πολυαμίνες, τα νουκλεοτίδια και οι πολυπεπτιδικοί αυξητικοί παράγοντες (Michaelidou και Steijns, 2006). Το κλάσμα του μη πρωτεϊνικού αζώτου στο αίγειο και αγελαδινό γάλα είναι 0.4 και 0.2% αντίστοιχα (Πίνακας 2.1). Οι πολυαµίνες είναι αλκυλαµίνες που περιέχουν πολλές αµινοµάδες, με θετικό ηλεκτρικό φορτίο σε φυσιολογικές συνθήκες ιονικής ισχύος και ph. Μαζί με τα ιόντα μαγνησίου αποτελούν την πλειοψηφία των ενδοκυτταρικών κατιονικών ηλεκτρικών φορτίων. Σε αντίθεση με τα μεταλλικά ιόντα τα οποία φέρουν εντοπισμένα φορτία, οι πολυαμίνες διαθέτουν θετικά φορτία που κατανέμονται σχεδόν κανονικά κατά μήκος της ανθρακικής τους αλυσίδας. Αυτή η ιδιότητά τους παρέχει τη δυνατότητα να συνδέονται σε πολλές θέσεις του μορίου τους με αρνητικά φορτισμένα μόρια, όπως DNA, RNA, µεµβρανικά 25

26 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ φωσφολιπίδια και φωσφοπρωτεΐνες (Gugliucci, 2004). Οι πολυαµίνες είναι απαραίτητες για την κυτταρική ανάπτυξη και διαφοροποίηση, όμως ο ακριβής µηχανισµός δράσης τους δεν είναι γνωστός. Ακόμη συμβάλλουν στον περιορισμό της οξειδωτικής καταπόνησης εφόσον θεωρούνται ως ένα αρκετά σημαντικό μη ενζυμικό αντιοξειδωτικό σύστημα. Είναι πολύ πιθανόν, σύμφωνα με νεότερες μελέτες, να συμμετέχουν και στο σύστημα διαβίβασης ερεθισμάτων (signaling) και κατά συνέπεια στην επαγωγική πρόκληση βιολογικών ανταποκρίσεων (Larqué και συν., 2007). Η κατανομή των πολυαμινών είναι χαρακτηριστική για κάθε είδος ζώου. Η κατανομή του μητρικού γάλακτος πλησιάζει αυτήν του προβάτου και του αίγειου, περισσότερο από άλλα θηλαστικά. Κατά συνέπεια, το αίγειο γάλα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ειδικών σκευασμάτων για πρόωρα βρέφη και για την παραγωγή συμπληρωμάτων διατροφής για ειδικές ομάδες πληθυσμού (Galitsopoulou και συν., 2007, Michaelidou, 2008). Απαιτούνται ωστόσο, κλινικές μελέτες μεγάλης διάρκειας για να επιβεβαιωθούν τα διατροφικά αυτά πλεονεκτήματα του αίγειου γάλακτος. 4.3 Νουκλεοσίδια Νουκλεοτίδια Τα νουκλεοσίδια και νουκλεοτίδια είναι χαμηλού μοριακού βάρους ενδοκυτταρικές ενώσεις, οι οποίες παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε πολλές φυσιολογικές και βιοχημικές λειτουργίες ενός ζώντος οργανισμού. Οι ενώσεις αυτές αποτελούν τις δομικές μονάδες των νουκλεϊκών οξέων (DNA, RNA). Συμμετέχουν σε πολλές αντιδράσεις του μεταβολισμού και έχουν κεντρικό ρόλο στις ανταλλαγές ενέργειας στα βιολογικά συστήματα. Ακόμη, παράγωγα των νουκλεοτιδίων αποτελούν ενεργοποιημένες ενδιάμεσες ενώσεις σε πολλές βιοσυνθέσεις. Τέλος, νουκλεοτίδια περιέχονται στα μόρια των συνενζύμων NAD, NADP, FAD και CoA (Schlimme και συν., 2000). Έχει διαπιστωθεί (Michaelidou, 2008, Plakantara και συν., 2010) ότι το προφίλ των νουκλεοτιδίων και νουκλεοσιδίων του αίγειου γάλακτος διαφέρει από αυτό του αγελαδινού, τόσο ποσοτικά όσο και ποιοτικά και σε ορισμένες 26

27 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ περιπτώσεις προσομοιάζει αυτό του μητρικού. Ενδιαφέρον παρουσιάζει λοιπόν η διερεύνηση της δυνατότητας παραγωγής σκευασμάτων από αίγειο γάλα, για ειδική χρήση από ομάδες πληθυσμού με προβλήματα του γαστρεντερικού συστήματος και η παρασκευή συμπληρωμάτων διατροφής προσανατολισμένων στην αντιμετώπιση συγκεκριμένων προβλημάτων πρόωρων βρεφών. Η χορήγηση αυτών των σκευασμάτων ενδέχεται να είναι πιο αποδεκτή από τις συγκεκριμένες πληθυσμιακές ομάδες, εφόσον πρόκειται για φυσικό προϊόν και όχι για χημικό φαρμακευτικό σκεύασμα. 27

28 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 5.0 Διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης της συγκέντρωσης και της πεπτικότητας πρωτεϊνών με την εμφάνιση αλλεργίας Η αλλεργία ή υπερευαισθησία, αναφέρεται σε νοσήματα στα οποία οι ανοσολογικές αποκρίσεις στα περιβαλλοντικά αντιγόνα, προκαλούν φλεγμονή και βλάβη στον ίδιο τον οργανισμό. Τα αντιγόνα που προκαλούν αλλεργία ονομάζονται αλλεργιογόνα. Τα περισσότερα αλλεργιογόνα είναι σχετικώς ή απολύτως αβλαβή ενώ οι ανοσολογικές αποκρίσεις εναντίον τους είναι αυτές που προκαλούν τη βλάβη. Ουσιαστικά λοιπόν, η αλλεργία προκύπτει από ανοσολογικό λάθος, διότι η απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος είναι αναντίστοιχη της συγκεκριμένης διέγερσης. 5.1 Μηχανισμός της αλλεργίας Σε αυτό το σημείο, θα ήταν μάλλον χρήσιμο να αναφερθούμε συνοπτικά στην ορολογία που χρησιμοποιείται στο ευρύτατο αντικείμενο της αλλεργίας. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι υπερευαισθησίας (Πίνακας 5.1), όπως αυτοί διακρίνονται ανάλογα με τα διαφορετικά τελεστικά μονοπάτια που εμπλέκονται στη φλεγμονώδη απόκριση. Ο όρος αλλεργία είναι αρκετά δημοφιλής και συχνά χρησιμοποιείται για να δηλώσει μόνο τον ένα από αυτούς τους τύπους, αυτόν που διαμεσολαβείται από αντισώματα IgE. Στη διατριβή αυτή όμως, θα χρησιμοποιήσουμε τον όρο αλλεργία υπό την ευρύτερη έννοιά του, συνώνυμη της υπερευαισθησίας. Για να αναπτύξει μια συγκεκριμένη αλλεργία ένα γενετικώς προδιατεθειμένο άτομο θα πρέπει να εκτεθεί κατ αρχήν σε έναν αλλεργιογόνο παράγοντα. Αυτή η αρχική έκθεση προκαλεί την ευαισθητοποίηση ενώ, οι επόμενες εκθέσεις προκαλούν τις βλαπτικές ανοσολογικές αποκρίσεις που αναγνωρίζουμε ως νόσο. Η ποικιλία των αλλεργικών αποκρίσεων αντανακλά τα διαφορετικά τελεστικά ανοσολογικά μονοπάτια που κάθε φορά ακολουθούνται 28

29 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ και η κατάταξη των αλλεργικών νόσων βασίζεται σε αυτούς ακριβώς τους μηχανισμούς (El-Agamy, 2007). Στον ένα τύπο αλλεργίας, η φλεγμονώδης απόκριση είναι ανεξάρτητη αντισωμάτων. Οφείλεται στην αυξημένη έκκριση κυτταροκινών από τα Τ βοηθητικά λεμφοκύτταρα που ενεργοποιούνται από το αντιγόνο που βρίσκεται στην περιοχή. Αυτές οι ίδιες οι κυτταροκίνες δρουν ως μεσολαβητές της φλεγμονής και επίισης ενεργοποιούν τα μακροφάγα για να εκκρίνουν τους δικούς τους ισχυρούς μεσολαβητές. Επειδή χρειάζεται αρκετές μέρες για να αναπτυχθεί, αυτός ο τύπος αλλεργίας είναι γνωστός ως καθυστερημένη υπερευαισθησία. Σε αντίθεση με αυτή την υπερευαισθησία υπάρχουν διάφοροι τύποι αλλεργικών αντιδράσεων που διαμεσολαβούνται από αντισώματα. Ένας σημαντικός τέτοιος τύπος ονομάζεται ανοσοσυμπλεγματική διαμεσολαβούμενη υπερευαισθησία. Συμβαίνει όταν πολλά αντισώματα (IgG ή IgM) συνδυάζονται με ελεύθερα αντιγόνα και μεγάλοι αριθμοί αυτών των συμπλεγμάτων καθιζάνουν στις επιφάνειες ενδοθηλιακών κυττάρων ή παγιδεύονται στον αυλό τριχοειδών, ιδίως στα τριχοειδή του νεφρικού σπειράματος. Αυτά τα ανοσοσυμπλέγματα ενεργοποιούν το συμπλήρωμα, το οποίο στη συνέχεια επάγει μία φλεγμονώδη απόκριση που προκαλεί βλάβη στους ιστούς που περιβάλλουν τα ανοσοσυμπλέγματα. Ο πιο κοινός τύπος αλλεργικών αντιδράσεων πάντως, που διαμεσολαβούνται από αντισώματα είναι αυτές οι αντιδράσεις που ονομάζονται άμεση υπερευαισθησία, επειδή συνήθως έχουν ταχεία έναρξη. Ονομάζονται και υπερευαισθησία που διαμεσολαβείται από IgE επειδή συμβαίνουν δια της μεσολάβησης IgE αντισωμάτων. Στην άμεση υπερευαισθησία, η αρχική έκθεση στο αντιγόνο οδηγεί σε κάποια σύνθεση αντισωμάτων και, πιο σημαντικά, στην παραγωγή Β κυττάρων μνήμης τα οποία διαμεσολαβούν την ενεργό ανοσία. Κατά την επανέκθεση, το αντιγόνο προκαλεί μια πιο ισχυρή απόκριση με αντισώματα. Ως εδώ, τίποτα από αυτά δεν είναι περίεργο ή ασυνήθιστο αλλά, η διαφορά είναι ότι τα συγκεκριμένα αντιγόνα που προκαλούν τις άμεσες αντιδράσεις υπερευαισθησίας, διεγείρουν στα γενετικώς προδιατεθειμένα άτομα, την παραγωγή αντισωμάτων του τύπου IgE. Η παραγωγή των IgE απαιτεί τη συμμετοχή μιας ειδικής υποομάδας Τ βοηθητικών κυττάρων που 29

30 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ενεργοποιούνται από αντιγόνα που παρουσιάζονται από Β κύτταρα. Αυτά τα ενεργοποιημένα Τ βοηθητικά κύτταρα στη συνέχεια απελευθερώνουν κυτταροκίνες που οδηγούν κατά προτίμηση στη διαφοροποίηση των Β κυττάρων σε πλασματοκύτταρα που παράγουν IgE (Vander, A., Sherman, J.,Luciano, D., Tsakopoulos, M. (2001). Φυσιολογία του ανθρώπου. Μηχανισμοί της λειτουργίας του οργανισμού ΙΙ. 8 η έκδοση. Αθήνα, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδη, σελ ). Κατά την απελευθέρωσή τους από τα πλασματοκύτταρα, τα IgE αντισώματα κυκλοφορούν σε διάφορα σημεία του σώματος και προσκολλώνται, μέσω των Fc τμημάτων τους, στα μαστοκύτταρα του συνδετικού ιστού. Όταν τελικά ο ίδιος τύπος αντιγόνου εισέλθει στο σώμα και συνδεθεί με την IgE που είναι συνδεδεμένη με το μαστοκύτταρο, πυροδοτείται η έκκριση, από το μαστοκύτταρο, πολλών μεσολαβητών της φλεγμονής, όπως της ισταμίνης, διάφορων εικοσανοειδών και χημειοκινών. Όλοι αυτοί οι μεσολαβητές στη συνέχεια ξεκινούν μια τοπική φλεγμονώδη απόκριση. Έτσι, τα συμπτώματα της αλλεργίας που διαμεσολαβείται από την IgE αντανακλούν τις επιδράσεις των διάφορων μεσολαβητών της φλεγμονής και του μέρους του σώματος όπου έχει συμβεί η σύνδεση αντιγόνου-igeμαστοκυττάρου (Vander, A., Sherman, J.,Luciano, D., Tsakopoulos, M. (2001). Φυσιολογία του ανθρώπου. Μηχανισμοί της λειτουργίας του οργανισμού ΙΙ. 8 η έκδοση. Αθήνα, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδη, σελ ). Πίνακας 5.1: Μείζονες τύποι υπερευαισθησίας. Καθυστερημένη υπερευαισθησία Διαμεσολαβείται από τα Τ βοηθητικά κύτταρα και τα μακροφάγα. Είναι ανεξάρτητη της παρουσίας αντισωμάτων. Ανοσοσυμπλεγματική διαμεσολαβούμενη υπερευαισθησία Διαμεσολαβείται από συμπλέγματα αντιγόνου-αντισώματος που εναποτίθενται στους ιστούς. Άμεση υπερευαισθησία Διαμεσολαβείται από IgE, αντισώματα, μαστοκύτταρα και ηωσινόφιλα. Vander, A., Sherman, J.,Luciano, D., Tsakopoulos, M. (2001). Φυσιολογία του ανθρώπου. Μηχανισμοί της λειτουργίας του οργανισμού ΙΙ. 8 η έκδοση. Αθήνα, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδη, σελ

31 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 5.2 Αλλεργία (υπερευαισθησία) και αγελαδινό γάλα Η υπερευαισθησία στις πρωτεΐνες του αγελαδινού γάλακτος, αποτελεί μία από τις σημαντικότερες περιπτώσεις τροφικής αλλεργίας. Εντοπίζεται κυρίως στα βρέφη, αλλά μπορεί να εκδηλωθεί και στους ενήλικες με σοβαρές επιπτώσεις για την υγεία. Το αγελαδινό γάλα περιέχει περισσότερες από 20 πρωτεΐνες (αλλεργιογόνα), που μπορούν να προκαλέσουν αλλεργικές αντιδράσεις (Gjesing και συν., 1986, Cavagni και συν., 1994, Docena και συν., 1996). Η β-λακτογλοβουλίνη και το κλάσμα των καζεϊνών αποτελούν τα κυριότερα αλλεργιογόνα του αγελαδινού γάλακτος (Goldman και συν., 1963, Docena και συν., 1996, Bernard και συν., 1998, Busse και συν., 2002, Cocco και συν., 2003). Η αλληλουχία των αμινοξέων της β-λακτογλοβουλίνης και α- λακταλβουμίνης του αίγειου γάλακτος είναι διαφορετική από αυτή του αγελαδινού, και μάλλον σε σημαντική έκταση, γεγονός που επηρεάζει όχι μόνο τις φυσικοχημικές ιδιότητές τους αλλά και τα διατροφικά και λειτουργικά τους χαρακτηριστικά (Πίνακες 5.2 και 5.3). Επιπρόσθετα, οι καζεΐνες από διαφορετικές πηγές γάλακτος, διαφέρουν ως προς την περιεκτικότητα και την αλληλουχία των αμινοξέων (Πίνακας 5.4). 31

32 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 5.2: Αλληλουχία των αμινοξέων της β-λακτογλοβουλίνης B στο αγελαδινό και αίγειο γάλα. Γάλα Αλληλουχία αμινοξέων β-λακτογλοβουλίνης B Αγελαδινό 1 LIVTQTMKGL 20 DIQKVAGTWY SLAMAASDIS LLDAQSAPLR 53 VYVEELKPTP EGDLEILLQK WENGECAQKK IIAEKTKIPA VFKIDALNEN KVLVLDTDYK KYLLFCMENS AEPEQSLACQ CLVRTPEVDD EALEKFDKAL KALPMHIRLS FNPTQLEEQC HI Αίγειο 1 20 ΙIVTQTMKGL DIQKVAGTWY SLAMAASDIS LLDAQSAPLR 53 VYVEELKPTP EGΝLEILLQK WENGECAQKK IIAEKTKIPA VFKIDALNEN KVLVLDTDYK KYLLFCMENS AEPEQSLACQ CLVRTPEVDΚ EALEKFDKAL KALPMHIRLΑ FNPTQLEGQC HV Πίνακας 5.3: Αλληλουχία των αμινοξέων της α-λακταλβουμίνης στο αγελαδινό, και αίγειο γάλα. Γάλα Αλληλουχία αμινοξέων α-λακταλβουμίνης Αγελαδινό EQLTKCEVFR ELKDLKGYGG VSLPEWVCTT FHTSGYDTQA 70 IVQNNDSTEY GLFQINNKIW CKDDQNPHSS NICNISCDKF LDDDLTDDIM CVKKILDKVG INYWLAHKAL CSEKLDQWLC EKL Αίγειο EQLTKCEVFQ KLKDLKDYGG VSLPEWVCTA FHTSGYDTQA 70 IVQNNDSTEY GLFQINNKIW CKDDQNPHSR NICNISCDKF LDDDLTDDIV CAKKILDKVG INYWLAHKAL CSEKLDQWLC EKL

33 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ Πίνακας 5.4: Σύσταση των αμινοξέων από πρωτεΐνες του αίγειου και αγελαδινού γάλακτος (g/100g πρωτεΐνη). Αμινοξέα α-cn a β-cn κ-cn b γ-cn c β-lg d α-la Goat milk e Cow milk f Goat milk Cow milk Goat milk Cow milk Goat milk Cow milk Goat milk Cow milk Ala Arg Asp Cys Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Typ Tyr Val CN: καζεΐνη, Goat milk: αίγειο γάλα, Cow milk: αγελαδινό γάλα a : α-καζεΐνη που αντιπροσωπεύει την α s2 -καζεΐνη για το αίγειο γάλα και την ολική α s -καζεΐνη για το αγελαδινό γάλα b : κ-καζεΐνη για το αίγειο γάλα, c : γ-καζεΐνη για το αγελαδινό γάλα d β-lg: β-λακτογλοβουλίνη, α-la: α-λακταλβουμίνη e : Jenness (1980), f : Webb και Johnson (1965) 33

34 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 5.2 Υποαλλεργικότητα του αίγειου γάλακτος Πολλές μελέτες αναφέρουν ότι το αίγειο γάλα θα μπορούσε να θεωρηθεί κατάλληλο υποκατάστατο του αγελαδινού, λόγω της υποαλλεργικότητας των πρωτεϊνών του (Cant και συν., 1985, Coveney και Darnton-Hill, 1985, Razafindrakoto και συν., 1994, Bevilacqua και συν., 2001). Στη Γαλλία, τα τελευταία 20 χρόνια πραγματοποιούνται μελέτες με ασθενείς που υποφέρουν από αλλεργία ύστερα από κατανάλωση αγελαδινού γάλακτος. Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών δείχνουν ότι η υποκατάσταση του αγελαδινού γάλακτος με αίγειο, αδιαμφισβήτητα μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της υγείας αυτών των ασθενών (Sabbah και συν., 1997). Σύμφωνα με τους Reinert και Fabre (1997), Fabre (1997), και Grzesiak (1997), σε παιδιά που υπέφεραν από αλλεργία λόγω κατανάλωσης αγελαδινού γάλακτος, ακολουθήθηκε θεραπεία με αίγειο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το 93% των παιδιών ανταποκρίθηκε θετικά στη θεραπεία με αίγειο γάλα, λόγω της πιθανής υποαλλεργικότητας και της καλύτερης πεπτικότητας των πρωτεϊνών του. Κατά συνέπεια, συστήνεται η ένταξη του αίγειου γάλακτος στην καθημερινή διατροφή των παιδιών (Reinert και Fabre, 1997,Fabre, 1997, Grzesiak, 1997). Οι Bevilacqua και συν. (2000), μελέτησαν την αλλεργικότητα της α s1 - καζεΐνης του αίγειου γάλακτος. Γενικότερα, η περιεκτικότητα του γάλακτος σε α s1 -καζεΐνη ποικίλει από φυλή σε φυλή. Συγκεκριμένα, χορηγήθηκε στο διαιτολόγιο πειραματόζωων, για ορισμένο χρονικό διάστημα, αίγειο γάλα υψηλής περιεκτικότητας σε α s1 -καζεΐνη και αίγειο γάλα το οποίο στερείται α s1 - καζεΐνης. Στη συνέχεια, έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων αυτής της μελέτης, όσον αφορά την εκδήλωση αλλεργίας, με αποτελέσματα μελέτης, στην οποία σε πειραματόζωα ακολουθήθηκε δίαιτα με αγελαδινό γάλα, για το ίδιο χρονικό διάστημα. Η δίαιτα με αγελαδινό γάλα είχε ως αποτέλεσμα την εμφάνιση συμπτωμάτων αλλεργίας. Τα ίδια συμπτώματα εμφανίστηκαν και στην πειραματική ομάδα στην οποία χορηγήθηκε αίγειο γάλα με υψηλή περιεκτικότητα σε α s1 -καζεΐνη. Στην περίπτωση όμως όπου το διαιτολόγιο στερούνταν α s1 -καζεΐνης, μόνο το 40% των περιπτώσεων εμφάνισαν συμπτώματα αλλεργίας, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι το αίγειο γάλα που στερείται α s1 -καζεΐνη, πιθανόν να έχει υποαλλεργικές ιδιότητες. Όμως, 34

35 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ περεταίρω κλινικές μελέτες σε ανθρώπους θα πρέπει να πραγματοποιηθούν για την διεξαγωγή ασφαλέστερων συμπερασμάτων. Οι Lara-Villoslada και συν. (2004), σύγκριναν την αλλεργικότητα του αγελαδινού και αίγειου γάλακτος σε ποντίκια. Τα ποντίκια χωρίστηκαν σε δύο πειραματικές ομάδες. Στην πρώτη πειραματική ομάδα χορηγήθηκε ενδογαστρικά αγελαδινό γάλα, και στην δεύτερη αίγειο. Μετά την πάροδο 6 εβδομάδων, τα πειραματόζωα θανατώνονταν έτσι ώστε να γίνουν οι απαραίτητες αναλύσεις για τη διεξαγωγή συμπερασμάτων. Τα επίπεδα των αντισώματων IgG, της ισταμίνης και των κυτταροκινών, ήταν σημαντικά μεγαλύτερα στην πειραματική ομάδα που τρέφονταν με αγελαδινό γάλα. Ακόμη, η κατανάλωση αίγειου γάλακτος φαίνεται να οδηγεί σε μειωμένη παραγωγή λεμφοκυττάρων, που συνδέεται άμεσα με την εμφάνιση αλλεργίας. Σύμφωνα με τα παραπάνω οι Lara-Villoslada και συν. (2004), κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι όταν το αίγειο γάλα επιλεχθεί ως η πρώτη πηγή πρωτεϊνών, αμέσως μετά το μητρικό θηλασμό σε πειραματόζωα, οι πιθανότητες για εμφάνιση αλλεργίας μειώνονται σε σχέση με την περίπτωση που θα επιλεχθεί αγελαδινό γάλα. Οι Heyman και Desjeux (1992), ανέφεραν ότι η β-λακτογλοβουλίνη αποτελεί την κύρια αιτία εμφάνισης αλλεργίας ύστερα από κατανάλωση αγελαδινού γάλακτος. Οι Almaas και συν. (2006), ανέφεραν ότι οι πρωτεΐνες του αίγειου γάλακτος πέπτονται ευκολότερα σε σχέση με τις πρωτεΐνες του αγελαδινού, εφαρμόζοντας in vitro πρωτόκολλο υδρόλυσης με ένζυμα του στομάχου και του δωδεκαδακτύλου. Ειδικότερα, η β-λακτογλοβουλίνη του αίγειου γάλακτος υδρολύθηκε περίπου κατά 77%, ενώ του αγελαδινού περίπου κατά 17% σε χρονικό διάστημα 30 λεπτών από την έναρξη της υδρόλυσης. Πιθανότατα λοιπόν, η υποαλλεργικότητα του αίγειου γάλακτος να οφείλεται.στη διαφορετική ευαισθησία που παρουσιάζει το μόριο της β-λακτογλοβουλίνης στην ενζυμική υδρόλυση ανάλογα με την πηγή προέλευσής του. Στον αντίποδα, υπάρχουν κλινικές μελέτες οι οποίες υποστηρίζουν ότι το αίγειο γάλα προκαλεί στον ίδιο βαθμό υπερευαισθησία με το αγελαδινό. Συγκεκριμένα, στη μελέτη των Bellioni-Businco και συν. (1999), υποστηρίζεται ότι το αίγειο γάλα δεν αποτελεί κατάλληλο υποκατάστατο για παιδιά που υποφέρουν από αλλεργία αγελαδινού γάλακτος που διαμεσολαβείται από αντισώματα IgE (άμεση υπερευαισθησία). Για τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν 26 παιδιά με διαπιστωμένη άμεση υπερευαισθησία στο αγελαδινό γάλα. Όλα τα 35