Białka

Białka, to część mleka, która jest niezwykle zróżnicowana. Białka to nie tylko cegiełki do budowania organizmu. Pełnią one też ważne role ochronne i wspierające dla niedojrzałego organizmu noworodka i później dla niemowlęcia. Mleko mamy zawiera mniej białka niż mleko innych ssaków co stanowi ewolucyjne dostosowanie do powolnego wzrastania dziecka. Skład i kompozycja białek jest unikalna dla człowieka i nie można jej odwzorować w pełni w mleku modyfikowanym. Wykorzystanie białek z mleka matki u noworodka i niemowlęcia cechuje się niezwykle wysoką wydajnością.

białka serwatkowe – serwatka to płynna część białek

• α–laktoalbumina – jest głównym białkiem serwatkowym mleka ludzkiego. Ma wysoką wartość odżywczą. Przeciwdziała przyczepianiu się patogenów do błon komórek układu pokarmowego. Zapobiega namnażaniu się E. coli, Salmonella typhimurium, Bacteroides, i Clostridium spp. Ma działanie zapobiegające nowotworom. Jest składnikiem HAMLET. α-laktoalbumina jest niezbędna do syntezy oraz wchłaniania ważnych składników mleka matki takich jak np. laktoza. Jest też nośnikiem wapnia.
• albumina – reguluje procesy metaboliczne, kontroluje mikrokrążenie. Bierze udział w kontroli ciśnienia onkotycznego.
• laktoferyna – białko o głównym zadaniu ochronnym a nie odżywczym. Układ pokarmowy niemowląt ma zdolność efektywnego wyłapywania laktoferyny. Jest ona zdolna do niszczenia lub osłabiania błon komórkowych bakterii, dzięki czemu stają się one wrażliwe na działanie lizozymu. Ma ona zastosowanie zarówno w walce z bakteriami gram-ujemnymi jak i gram-dodatnimi. Ma silne działanie przeciwzapalne, co może łagodzić objawy generowane działaniem cytokin oraz kontroluje ich wydzielanie się. Laktoferyna z mleka jest wykrywana w moczu niemowląt i podejrzewa się że ma działanie także na infekcje układu moczowego. Ma działanie regulujące rozwój i różnicowanie komórek układu trawiennego. Jednocześnie pomaga rosnąć korzystnym bakteriom kolonizującym układ pokarmowy dziecka bakteriami Bifidobacteria i Lactobacillus. Laktoferyna chroni żelazo (Fe+3) przed wykorzystaniem je przez patogeny, których przeżycie jest od tego pierwiastka zależne. Zapobiega przyleganiu bakterii do ścian układu pokarmowego. Uwalniana jest z neutrofili i gruczołów zewnątrz wydzielniczych jako element wrodzonej odpowiedzi immunologicznej
• sIgA i inne immunoglobuliny – Immunoglobuliny (czasem spotkasz nazwę przeciwciała) to glikoproteiny, które są tworzone w osoczu.Wszystkie klasy IG znajdziemy w mleku matki.
• lizozym – jest enzymem działającym przeciwko bakteriom gram-dodatnim. Skutecznie niszczy ich ściany komórkowe, a jednocześnie wspiera rozmnażanie się dobrej mikrobioty jelitowej dziecka. Jego ilość spada przy podgrzewaniu.
• osteoponina – znajduje się w ludzkich tkankach i płynach, także w mleku mamy. Ponieważ jej działanie jest różne w różnych tkankach, to podejrzewa się, że w mleku także pełni unikalne role. Jej stężenie nie jest stałe. Jest jej więcej w siarze niż w mleku dojrzałym, ale wykazuje też wahania pod wpływem zdrowia mamy i odżywiania (mniej jest jej u mam o wyższym BMI). Wpływa na wzrastanie dziecka i wykazuje działanie wspierające dla układu odpornościowego oraz pokarmowego. Związana jest też cyklem komórkowym i komunikacją międzykomórkową.
• haptokoryna – spełnia rolę w gospodarce witaminą B12 ograniczając patogenom zdolność jej wykorzystywania.
• α1-antytrypsyna – białko biorące udział w ochronie układu oddechowego. Nie jest trawione w układzie pokarmowym dziecka. Ma właściwości przeciwzapalne i przeciwwirusowe np. bierze udział w łagodzeniu przebiegu infekcji COVID. Hamuje działanie innych enzymów
• Neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego – wspiera rozwój układu nerwowego

kazeiny – stanowią skrzep mleka (jest to taka część stała białek mleka). To one są odpowiedzialne za biały kolor pokarmu. Kazeinowej części mleka jest w mleku ludzkim mniej niż u innych gatunków ssaków n. krów. Zbyt duża jej ilość mogłaby obciążać nerki dziecka. Kazeiny dostarczają aminokwasów i biorą udział w procesie wchłaniania ważnych pierwiastków np. wapnia. Profil kazeiny jest spersonalizowany w mleku ludzkim do żywienia niemowląt ludzkich. Spożywanie ludzkiej kazeiny przez dziecko niesie ze sobą ogromne korzyści dla wzrastania dziecka i prawidłowej masy ciała. To może przekładać się na zdrowie człowieka w dalszym jego życiu ponieważ białka kazeiny spowalniają wzrost niemowląt. Kazeiny wspierają także proces trawienia w niedojrzałym układzie pokarmowym niemowląt.

• α_s1-kazeina – wspiera układ odpornościowy dziecka
• β-kazeina – jest najważniejszym źródłem bioaktywnych peptydów, jest jej najwięcej wśród kazein mleka ludzkiego. Jest głównym składnikiem miceli kazeiny w mleku. Ma działanie wspierające dla układu pokarmowego
• κ-kazeina – pełni istotne funkcje odpornościowe i ma działanie przeciwpatogenom. Zapobiega przywieraniu patogenów do komórek układu pokarmowego. Działa tak m.in. na H. pylori. Wspiera wzrastanie bakterii z rodziny Bifidobacterium i Lactobacillus

Peptydy endogenne – pełnia rolę sygnalizacyjne i komunikacyjne, mają działanie przeciwwirusowe i przeciwbakteryjne.

wolne aminokwasy – wolne aminokwasy stanowią 5-10% aminokwasów w mleku matki. Są ważne dla prawidłowego rozwoju, wzrastania i odporności dziecka.

• kwas glutaminowy – wpływa na wzrastanie dzieci, na kontrolę apetytu oraz na przyswajanie cynku
• glutamina – jest ważna dla dojrzewania błon śluzowych układu pokarmowego i odpowiedzi immunologicznej w układzie pokarmowym. Przeciwdziała stresowi oksydacyjnemu
• glicyna – bierze udział w procesach immunologicznych oraz przeciwdziała stresowi oksydacyjnemu
• alanina
• walina – wpływa na wzrastanie dziecka
• leucyna – wpływa na wzrastanie dziecka
• kwas asparaginowy
• seryna – wspiera wzrastanie dziecka i zmniejsza stres antyoksydacyjny. Bierze udział w dojrzewaniu układu pokarmowego.
• treonina – może mieć działanie ochronne przeciwko niektórym bakteriom
• prolina
• tauryna – może wpływać na rozwój siatkówki oka i mózgu, wspiera rozwój enterocytów
• tryptofan – jego jedynym źródłem dla niemowląt karmionych wyłącznie piersią jest mleko mamy. Jest prekuroserm serotonimy i melatoniny i jest niezbędny dla prawidłowego wzrastania oraz neurorozwoju dziecka. Bierze udział w programowaniu prawidłowego rytmu dobowego
• lizyna

glikoproteiny/mucyny składowe MFGM (ponad 200). Mają one za zadanie wspierać dojrzewanie komórek układu pokarmowego, działają przeciwwirusowo i przeciwbakteryjnie

Rys. (c) Agata Aleksandrowicz Hafija na podstawie: Nie, C.; Zhao, Y.; Wang, X.; Li, Y.; Fang, B.; Wang, R.; Wang, X.; Liao, H.; Li, G.; Wang, P.; et al. Structure, Biological Functions, Separation, Properties, and Potential Applications of Milk Fat Globule Membrane (MFGM): A Review. Nutrients 2024, 16, 587. https://doi.org/10.3390/nu16050587; Thum C, Wall C, Day L, et al. Changes in Human Milk Fat Globule Composition Throughout Lactation: A Review. Front Nutr 2022;9; doi: 10.3389/fnut.2022.835856.; Mohamed HJJ, Lee EKH, Woo KCK, et al. Brain – immune – gut benefits with early life supplementation of milk fat globule membrane. JGH Open 2022;6(7):454–461; doi: 10.1002/jgh3.12775.

• butyrofilina – reguluje wydzielanie tłuszczów, bierze udział w metabolizmie i cyklu życia limfocytów T
• oksydaza ksantynowa – związana z transportem żelaza, ma właściwości antybakteryjne
• laktadheryna – pełni rolę ochronną przeciw infekcjom, bierze udział w odpowiedzi immunologicznej. Działa blokująco na wirusy m.in. rotawirusy. Jest ważnym składnikiem MFGM. Pełni role immunomodulacyjne, bierze udział w tworzeniu naczyń krwionośnych i w regeneracji tkanek
• adipofilina – bierze udział w tworzeniu lipidów i wydzielaniu ich
• CD36 – białko membrany tłuszczu
• mucyna–1 – składowa membrany tłuszczu mleka, działa hamująco na wirusy i bakterie,

Bibliografia:

1.Sørensen ES, Christensen B. Milk Osteopontin and Human Health. Nutrients 2023;15(11):2423; doi: 10.3390/nu15112423.

2.Şahin ÖN, Briana DD, Di Renzo GC, (eds). Breastfeeding and Metabolic Programming. Springer International Publishing: Cham; 2023.; doi: 10.1007/978-3-031-33278-4.

3.Riederer M, Schweighofer N, Trajanoski S, et al. Free threonine in human breast milk is related to infant intestinal microbiota composition. Amino Acids 2022;54(3):365–383; doi: 10.1007/s00726-021-03057-w.

4.Lawrence RA, Lawrence RM, Noble L, et al., (eds). Breastfeeding: A Guide for the Medical Profession. Ninth edition. Elsevier: Philadelphia, PA; 2022.

5.Caba-Flores MD, Ramos-Ligonio A, Camacho-Morales A, et al. Breast Milk and the Importance of Chrononutrition. Front Nutr 2022;9:867507; doi: 10.3389/fnut.2022.867507.

6.Van Sadelhoff JHJ, Siziba LP, Buchenauer L, et al. Free and Total Amino Acids in Human Milk in Relation to Maternal and Infant Characteristics and Infant Health Outcomes: The Ulm SPATZ Health Study. Nutrients 2021;13(6):2009; doi: 10.3390/nu13062009.

7.Meng F, Uniacke-Lowe T, Ryan AC, et al. The composition and physico-chemical properties of human milk: A review. Trends in Food Science & Technology 2021;112:608–621; doi: 10.1016/j.tifs.2021.03.040.

8.Dingess KA, Gazi I, Van Den Toorn HWP, et al. Monitoring Human Milk β-Casein Phosphorylation and O-Glycosylation Over Lactation Reveals Distinct Differences between the Proteome and Endogenous Peptidome. IJMS 2021;22(15):8140; doi: 10.3390/ijms22158140.

9.Berlanga-Macías C, Sánchez-López M, Solera-Martínez M, et al. Relationship between exclusive breastfeeding and brain-derived neurotrophic factor in children. PLoS One 2021;16(3):e0248023; doi: 10.1371/journal.pone.0248023.

10.Aksan A, Erdal I, Yalcin SS, et al. Osteopontin Levels in Human Milk Are Related to Maternal Nutrition and Infant Health and Growth. Nutrients 2021;13(8):2670; doi: 10.3390/nu13082670.

11.Wada Y, Lönnerdal B. Bioactive peptides derived from human milk proteins: an update. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 2020;23(3):217–222; doi: 10.1097/MCO.0000000000000642.

12.Van Sadelhoff JHJ, Wiertsema SP, Garssen J, et al. Free Amino Acids in Human Milk: A Potential Role for Glutamine and Glutamate in the Protection Against Neonatal Allergies and Infections. Front Immunol 2020;11:1007; doi: 10.3389/fimmu.2020.01007.

13.Van Sadelhoff JHJ, Wiertsema SP, Garssen J, et al. Free Amino Acids in Human Milk: A Potential Role for Glutamine and Glutamate in the Protection Against Neonatal Allergies and Infections. Front Immunol 2020;11:1007; doi: 10.3389/fimmu.2020.01007.

14.Zhu J, Dingess KA. The Functional Power of the Human Milk Proteome. Nutrients 2019;11(8):1834; doi: 10.3390/nu11081834.

15.Baldeón ME, Zertuche F, Flores N, et al. Free Amino Acid Content in Human Milk Is Associated with Infant Gender and Weight Gain during the First Four Months of Lactation. Nutrients 2019;11(9):2239; doi: 10.3390/nu11092239.

16.O’Rourke L, Clarke G, Nolan A, et al. Tryptophan metabolic profile in term and preterm breast milk: implications for health. J Nutr Sci 2018;7:e13; doi: 10.1017/jns.2017.69.

17.Gridneva Z, Tie WJ, Rea A, et al. Human Milk Casein and Whey Protein and Infant Body Composition over the First 12 Months of Lactation. Nutrients 2018;10(9):1332; doi: 10.3390/nu10091332.

18.Familie Larsson-Rosenquist Stiftung, (ed). Breastfeeding and Breast Milk – From Biochemistry to Impact: A Multidisciplinary Introduction. 1. Auflage. Georg Thieme Verlag: Stuttgart New York; 2018.

19.Sharma D, Hanson LÅ, Korotkova M, et al. Human Milk. In: Mucosal Immunology Elsevier; 2015; pp. 2307–2341; doi: 10.1016/B978-0-12-415847-4.00117-8.

20.Mandal SM, Bharti R, Porto WF, et al. Identification of multifunctional peptides from human milk. Peptides 2014;56:84–93; doi: 10.1016/j.peptides.2014.03.017.

21.Tsopmo A, Diehl-Jones BW, Aluko RE, et al. Tryptophan Released From Mother’s Milk Has Antioxidant Properties. Pediatr Res 2009;66(6):614–618; doi: 10.1203/PDR.0b013e3181be9e7e.

22. Vass RA, Bell EF, Roghair RD, Kiss G, Funke S, Bokor S, Molnár D, Miseta A, Bódis J, Kovács K, Ertl T. Insulin, Testosterone, and Albumin in Term and Preterm Breast Milk, Donor Milk, and Infant Formula. Nutrients. 2023 Mar 19;15(6):1476. doi: 10.3390/nu15061476. PMID: 36986206; PMCID: PMC10051190.

23. Ballard O, Morrow AL. Human milk composition: nutrients and bioactive factors. Pediatr Clin North Am. 2013 Feb;60(1):49-74. doi: 10.1016/j.pcl.2012.10.002. PMID: 23178060; PMCID: PMC3586783.