Mleko A2A2 i jego wpływ na odporność

Układ odpornościowy jest ściśle związany ze sposobem odżywiania się – pobranie przez organizm składników odżywczych, takich jak białka, tłuszcze i witaminy czy składniki mineralne, oddziałuje na funkcje układu immunologicznego [1]. Układ immunologiczny warunkuje więc odporność człowieka. Główną rolą układu odpornościowego jest ochrona przed różnego rodzaju infekcjami pochodzenia grzybicznego, bakteryjnego czy wirusowego, a także wykrycie i usunięcie wszystkich patogenów, które dostały się do organizmu. Osoby, których układ odpornościowy działa w sposób prawidłowy, rzadziej chorują, a ich organizm skuteczniej broni się przed wirusami czy bakteriami. Kiedy nawet dochodzi już do zakażenia, infekcje trwają krócej i rzadziej kończą się powikłaniami. U osób z obniżoną odpornością infekcje występują częściej i mają cięższy przebieg, a osłabiony układ immunologiczny nie jest w stanie skutecznie i szybko poradzić sobie z ewentualnymi stanami chorobowymi. Układ immunologiczny zbudowany jest z grasicy, śledziony, szpiku kostnego, migdałków, węzłów chłonnych oraz grudek chłonnych występujących w obrębie dróg oddechowych i przewodu pokarmowego [2]. Istotnymi elementami tego układu są także limfocyty, makrofagi, neutrofile i eozynofile [3]. Organizm ludzki w celu ochrony przed patogennymi mikroorganizmami bądź czynnikami szkodliwymi wykształcił mechanizmy obronne przedstawione na ryc. 1.
 

Odporność wrodzona, inaczej nazywana nieswoistą, jest determinowana genetycznie i tworzy się już w okresie płodowym. Odporność nabyta (swoista) wykształca się poprzez bezpośredni kontakt z patogenami lub otrzymanie gotowych przeciwciał i uruchamiana jest wówczas, gdy naturalne bariery zawiodą [2, 3]. Na funkcje układu odpornościowego ma wpływ wiele czynników. Wśród nich bardzo ważna jest dieta, która powinna opierać się na odpowiedniej podaży białka, niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, witamin czy składników mineralnych. Wszystkie te składniki znajdują się zarówno w żywności pochodzenia roślinnego, jak i zwierzęcego. Na ryc. 2 przedstawiono wybrane czynniki, które mogą przyczyniać się do obniżenia odporności.
Ze względu na zawartość ważnych składników odżywczych mleko i jego przetwory stanowią istotny element codziennej diety większości ludzi. Nieodtłuszczone mleko krowie dostarcza 69 kcal/100 ml energii, jest bogatym źródłem pełnowartościowego białka (3,2%), tłuszczów (3,6%), cukrów (głównie laktozy - 4,7%), zawiera magnez, fosfor, cynk, potas, witaminy z grupy B, a także witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, takie jak A, D oraz E. Mleko spożywane jest w głównej mierze ze względu na wysoką zawartość dobrze przyswajalnego wapnia, który wspiera prawidłowy wzrost i rozwój organizmu. Wapń pomaga również zapobiegać i leczyć schorzenia oraz choroby związane z układem kostnym, np. osteopenię czy osteoporozę [5, 6]. Jest także zalecany osobom cierpiącym na refluks żołądkowy i może być pomocny w leczeniu tej dolegliwości [7]. 
 

Białka odgrywają istotną rolę w organizmie człowieka, gdyż budują każdą komórkę, a także przeciwciała, biorące udział w odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego i humoralnego. Zazwyczaj dzięki szybkiej reakcji układu odpornościowego patogen jest niszczony, zanim pojawią się objawy chorobowe, co sprawia, że organizm jest chroniony przed wszelkiego rodzaju infekcjami [8, 9]. Odpowiednia podaż produktów mlecznych, będących źródłem pełnowartościowego białka, istotnie wpływa na syntezę przeciwciał, reakcje immunologiczne organizmu, a także jego odżywienie [1]. Spośród białek ważną rolę w mleku krowim odgrywa kazeina. W wyniku jej trawienia wytwarzane są bioaktywne peptydy o właściwościach prozdrowotnych, tj. przeciwdrobnoustrojowych, przeciwutleniających, przeciwnadciśnieniowych, przeciwzakrzepowych, opioidowych i immunomodulujących. Kazeiny (80%) i białka serwatkowe (20%) stanowią ponad 95% białek mleka krowiego. Wśród kazein ważną część stanowi β-kazeina, podtyp stanowiący około 30% wszystkich białek i prezentujący 13 wariantów genetycznych, z czego wariant A2 jest tym najstarszym. Obecnie u bydła mlecznego występują najczęściej warianty A1 i A2. Różnią się aminokwasem w pozycji 67 (histydyna w A1 lub prolina w A2) ze względu na zmianę kodonu cytozyna-cytozyna-tymina (CCT) w kodonie A2 oraz cytozyna-adenina-tymina (CAT) w genie A1 [10, 11, 12].
Produkty mleczne, zwłaszcza pochodzące z mleka krowiego, są głównym składnikiem odżywczym, a ich spożycie na świecie stale rośnie. Istnieje jednak grupa osób, które nie mogą ich spożywać, ponieważ pojawiają się u nich dysfunkcje żołądkowo-jelitowe czy zaburzenia immunologiczne/zapalne. Wiąże się to z obecną w mleku grupą peptydów, pochodzących z proteolizy B-kazeiny, w szczególności B-kazomorfiny-7 (BCM-7) [11]. 

BCM-7 to bioaktywny 7-amino-peptyd uwalniany przez enzymy naszego organizmu, który może wchodzić w interakcje z przewodem pokarmowym i narządami wewnętrznymi, prowadząc m.in. do problemów trawiennych i schorzeń przewlekłych [11]. Białko to powstaje najczęściej w wyniku trawienia mleka konwencjonalnego A1, w którym nie występuje prolina, przez co BCM-7 bezpośrednio trafia do naszego organizmu i rozpuszcza się we krwi. Ponadto BCM-7 może wpływać na układ odpornościowy, znacząco go osłabiając. W tym miejscu pojawia się argument na korzyść mleka A2A2, ponieważ ze względu na zmienioną sekwencję aminokwasów (różnica jednego aminokwasu)  β-kazeina A2A2 inaczej się trawi w przewodzie pokarmowym (inne miejsca cięcia dla enzymów) i BCM-7 nie powstaje. Połączenie tych czynników w mleku A2A2 znacząco przyczynia się do poprawy naszego ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia [13, 14]. 
Wspomniane wcześniej białka serwatkowe występujące w mleku są w 75% zbudowane z albumin tj. α-laktoalbuminy, β-laktoglobuliny i albuminy serum. W ich skład wchodzą także immunoglobuliny, laktoferyna, laktoperoksydaza oraz lizozym wykazujące właściwości przeciwdrobnoustrojowe i wpływające na prawidłową odpowiedź immunologiczną [14]. W mleku przeżuwaczy w 80% dominują immunoglobuliny G (IgG), które warunkują swoistą odporność humoralną organizmu. 
Podstawowym elementem systemu odporności wrodzonej człowieka jest laktoferyna [14]. Kolejny składnik mleka - laktoperoksydaza - w badaniach in vitro wykazuje działanie przeciwdrobnoustrojowe wobec bakterii, wirusów, grzybów, pleśni i pierwotniaków [15]. W mleku krowim znajduje się również niewielka ilość lizozymu, który stanowi naturalny mechanizm obronny organizmu. Jego działanie ukierunkowane jest na niszczenie bakterii poprzez rozpuszczanie peptydoglikanu (kompleksu polisacharydowo-peptydowego), z którego zbudowana jest ściana komórkowa większości bakterii.
Dotychczas stwierdzono, iż spożywanie mleka z β-kazeiną A2 wykazuje korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Wybrane właściwości omawianego mleka przedstawiono na ryc. 3. Ponadto stwierdzono, że jego konsumpcja ma wpływ na układ odpornościowy, co warunkowane jest m.in. obecnością witaminy A. Witamina A, jak i jej metabolity (np. kwas retinowy) są ważne dla utrzymania silnych mechanizmów obronnych i najczęściej występują w produktach pochodzenia zwierzęcego, takich jak mleko A2A2. Spożywanie większej ilości witaminy A poprawia odpowiedź i regulację komórek układu odpornościowego. Witamina A jest także zdolna do udziału w różnych odpowiedziach immunologicznych takich jak wytwarzanie przeciwciał, aktywacja makrofagów czy produkcja cytokin. Jest nazywana witaminą przeciwinfekcyjną [9, 16]. Nieprawidłowa podaż tej witaminy zwiększa zapadalność na infekcje układu oddechowego i pokarmowego, głównie nasilające się u dzieci [16]. 
Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe należą do związków, których organizm ludzki nie jest w stanie syntetyzować, mimo że pełnią w nim istotne funkcje. Przede wszystkim budują błony komórkowe, biorą udział w procesach metabolicznych, głównie w reakcjach odpornościowych organizmu. Są także ważnym składnikiem systemu nerwowego. W mleku znajduje się około 70% kwasów tłuszczowych nasyconych oraz około 30% kwasów tłuszczowych nienasyconych, wśród których wyróżnić można około 83% kwasów jednonienasyconych (MUFA) oraz 17% kwasów wielonienasyconych (PUFA) [17, 18]. Do najważniejszych kwasów tłuszczowych mleka wykazujących działanie prozdrowotne zalicza się m.in. kwas oleinowy [19]. Blokuje on wchłanianie cholesterolu pokarmowego, obniżając zawartość frakcji LDL cholesterolu, a także zmniejsza lepkość krwi, wpływając na obniżenie ciśnienia. Obok kwasu oleinowego należy wymienić kwas linolowy oraz kwas arachidonowy, a także kwas eikozapentaenowy i dokozaheksaenowy, które zwiększają odporność organizmu, są też niezbędne do jego normalnego wzrostu i rozwoju oraz utrzymania go w dobrym zdrowiu [18].
Stwierdzono także, że kazeina β typu A2, a także krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (ang. short chain fatty acids, SCFA) będące metabolitem symbiotycznych bakterii jelitowych (zwłaszcza kwas izomasłowy) odgrywają kluczową rolę w organizmie człowieka. SCFA działają na różne typy komórek, regulując ważne procesy biologiczne, w tym metabolizm gospodarza, funkcje jelit i funkcje odpornościowe. Badania przeprowadzone na modelach zwierzęcych wykazały, że spożycie mleka zawierającego wyłącznie β-kazeinę A2 wywierało pozytywny wpływ na immunologię jelit i morfologię krwi. Zgodnie z wynikami badań histologicznych (badanie mikroskopowe materiału tkankowego) przewodu pokarmowego, stwierdzono wzrost wysokości kosmków jelitowych w grupie otrzymującej mleko A2A2. Zjawisko wzrostu kosmków jelitowych bezpośrednio i pośrednio będzie więc zwiększało odporność naszego organizmu [20]. 
Witamina D, obok wpływu na układ kostny, ma właściwości plejotropowe, w tym immunomodulujące, a także działanie antyproliferacyjne [21]. Efekt modulujący witaminy D na układ odporności nabytej jest szczególnie ważny dla pacjentów z chorobami autoimmunologicznymi, takimi jak stwardnienie rozsiane, reumatoidalne zapalenie stawów i toczeń rumieniowaty [22]. Witamina D ma również istotny wpływ na syntezę przeciwciał, makrofagów i neutrofilii, chroni więc organizm przed infekcjami komórek nabłonka układu oddechowego i przewodu pokarmowego [1]. 
W mleku obecna jest także witamina E. W badaniach Chavance i in. [23] wykazano, że wyższy poziom α-tokoferolu w osoczu wiązał się ze zmniejszonym ryzykiem infekcji u osób starszych badanych w ciągu trzech ostatnich lat. Natomiast w innych badaniach stwierdzono, że spożycie witaminy E przez osoby w podeszłym wieku ma wpływ na zwiększenie ich odporności i zapewnia im ochronę przed infekcjami [9].
Reasumując, mleko w wariancie A2A2 charakteryzuje się dobrymi korzyściami zdrowotnymi i jest polecane osobom, które z różnych przyczyn nie mogą spożywać mleka konwencjonalnego. W związku z powyższym zasadne jest zwiększanie częstotliwości allelu A2 w populacji bydła mlecznego poprzez tworzenie odpowiednich krzyżówek, gdyż nie wpłynie to niekorzystnie na wydajność i skład mleka. Ponadto, spożywanie mleka A2A2 wpływa pozytywnie na skład i różnorodność mikrobioty jelitowej, strukturę jelit i układ odpornościowy gospodarza, co może stanowić nowy aspekt interwencji 
żywieniowej.  

Bibliografia

1. Kopeć A., Zawistowski J. Żywienie i odporność [w:] Prawdy i półprawdy w żywieniu człowieka. Gutkowska K., Harton A. [red]. Instytut Problemów Współczesnej Cywilizacji im. Marka Dietricha, SGGW Warszawa, 2023, s. 139–149.
2. Calder P.C. Nutrition, immunity and COVID-19. BMJ Nutrition prevention and health, 2020, 3(1), s. 74–92.
3. Gołąb J., Jakóbisiak M. Immunologia. Warszawa, 2017, wyd. 7.
4. Dymarska E., Grochowalska A. Wpływ sposobu odżywiania na układ odpornościowy. Immunomodulacyjne działanie kwasów tłuszczowych, witamin i składników mineralnych oraz przeciwutleniaczy. Nowiny Lekarskie, 2013, 82(3), s. 222–231. 
5. Kuellenberg de Gaudry D., Lohner S., Bischoff K. et al. A1 and A2 beta-casein on health-related outcomes: a scoping review of animal studies. European Journal of Nutrition 2021, 61, s. 1–21. 
6. Cieślińska A., Fiedorowicz E., Rozmus D. et al. Does a little difference make a big difference? Bovine β-casein A1 and A2 variants and human health – an update. International Journal of Molecular Sciences 2022, 23(24), s. 15637.
7. Świdnicka-Siergiejko A.K., Marek T., Waśko-Czopnik D. et al. Diagnostic and therapeutic management in gastroesophageal reflux disease: consensus of the Polish Society of Gastroenterology. Pol Arch Intern Med, 2022, 132(2), s. 16196.
8. Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J. (red.). Normy żywienia dla populacji polskiej i ich zastosowanie. Wyd. NIZP-PZH, Warszawa, 2020.
9. Saghazadeh A., Mahmoudi M., Rezaei N. Nutrition: a direct route to the assembly of the immune system [w:] Nutrition and Immunity. Springer, Nature Switzerland AG, 2019, s. 3–15.
10. Lohner S., Bischoff K., Schmucker C. et al. A1 and A2 beta-casein on health-related outcomes: A scoping review of animal studies. European Journal of Nutrition, 2022, 61(1), s. 1–21.
11. Jianqin S., Leiming X., Lu X. et al. Effects of milk containing only A2 beta casein versus milk containing both A1 and A2 beta casein proteins on gastrointestinal physiology, symptoms of discomfort, and cognitive behavior of people with self-reported intolerance to traditional cows’ milk. Nutrition Journal, 2016, 15, s. 35.
12. Liu B., Qiao W., Zhang M. i wsp. Bovine milk with variant β-casein types on immunological mediated intestinal changes and gut health of mice. Frontiers in Nutrition, 2022, 9, s. 970685.
13. Chia J.S., McRae J.L., Kukuljan S. et al. A1 beta-casein milk protein and other environmental pre-disposing factors for type 1 diabetes. Nutrition & Diabetes, 2017, 7(5), e274.
14. Kruzel M.L., Actor J.K., Boldogh I. et al. Lactoferrin in health and disease. Postęp Hig Med Dośw, 2007, 61, s. 261–267.
15. Król J., Brodziak A. Białka mleka o właściwościach antybakteryjnych. Probl Hig Epidemiol, 2015, 96(2), s. 399–405.
16. Pecora F., Persico F., Argentiero A. et al. The role of micronutrients in support of the immune response against viral infections. Nutrients, 2020, 12(10), s. 3198.
17. Bodkowski R., Wasilewicz-Niedbalska W., Ramadani S., i in. Kształtowanie się zawartości kwasów tłuszczowych oraz izomeru cis-9, trans-11 w tłuszczu mleka przeżuwaczy. Zesz Nauk AR we Wrocławiu, 2004, 51, s. 31–35.
18. Miciński J., Pogorzelska J., Kalicka A. i in. Zawartość kwasów tłuszczowych w mleku krów rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej z uwzględnieniem ich wieku I fazy laktacji. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 4 (83), s. 136–150.
19. McGuire M.A., Bauman D.E. Milk biosynthesis and secretion. Encyclopedia of dairy science. Roginsky HFuquay JWFox PF, Academic Press, New York, 2003, s. 1828–1834.
20. Sheng X., Li Z., Ni J. et al. Effects of conventional milk versus milk containing only A2 β-casein on digestion in chinese children: a randomized study. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 2019, 69(3), s. 375–382.
21. Adams J.S., Hewison M. Unexpected actions of vitamin D: new perspectives on the regulation of innate and adaptive immunity. Nat Rev Endocrinol, 2008, 4(2), s. 80.
22. Cutolo M., Otsa K. Review: vitamin D, immunity and lupus. Lupus. 2008, 17(1), s. 6–10.
23. Chavance M., Herbeth B., Fournier C., Janot C., Vernhes G. Vitamin status, immunity and infections in an elderly population. Eur J Clin Nutr, 1989, 43(12), s. 827–835.