Geen onderdeel van een categorie, Koerassen en eiwitten, Melk
Laat een reactie achter

A1, A2 of toch rauwe melk?

β-caseïne varianten

Melk bevat water, vet, eiwit en melksuiker. Eiwit is opgebouwd uit wei-eiwitten en caseïne-eiwitten. De aminozuuropbouw van de eiwitten is genetisch bepaald, dat wil zeggen afhankelijk van de soort en het ras in tegenstelling tot de melkvetten, die veel meer door de voeding worden bepaald (gras-melk, hooi-melk). Eén van de caseïne-eiwitten is het β-caseïne. Door genetische verschillen, die je aan de buitenkant van een koe niet kunt zien, worden er 12 varianten van β-caseïne in rundvee onderscheiden. De 5 belangrijkste zijn: A1, A2, A3, B, C. De 1e variant A1 wordt het meeste in de zwartbonte koeien gevonden. De discussie rondom A1 of A2 speelt vrijwel alleen in koeien, andere diersoorten zijn alleen of grotendeels A2 producenten. De verschillen tussen A1 en A2 zijn het gevolg van een puntmutatie en betreffen slechts 1 aminozuur: Histidine (A1, B en C) in plaats van het Proline (A2, A3) is op plek 67 van het eiwit. Histidine leidt bij de vertering van het eiwit tot een extra ‘knip’ in het eiwit, waardoor er een nieuwe peptide afgesplitst kan worden, die niet ontstaat als de Proline op plek 67 zit. A2-melk vind je in de kleinere rassen als Guernsey, Jersey en de meeste niet-Westerse rassen. Kennelijk waren de zwartbonte koeien al zo dominant in de wereld, dat zij de A1-mutant meekregen. Dit wekt soms wat verwarring, want nummer 2, de A2 is dus de gewenste variant en wordt als oorspronkelijk gezien.

Melk met het gewenste β-caseïne is dus A2A2. Het gaat immers om twee gepaarde strengen in het DNA. Daarnaast zijn er koeien, die A1A2 hebben of koeien die ‘zuiver’ A1A1 zijn. Door een stier te gebruiken die fokzuiver A2A2 is, kun je een volgende generatie melkkoeien fokken die allemaal minstens voor 50% A2 dragen. Wanneer je dit enkele generaties volhoudt, wordt het A1 gen uit je veestapel verdrongen. Men noemt dit een verdringingskruising.

β-casomorphine

Eiwitten worden in het darmkanaal verteerd (hydrolyse). Daartoe wordt eiwit in stapjes gesplitst door enzymen (onder meer pepsine), toegankelijk gemaakt in de zure maagvloeistof en in het afbraakproces ontstaan kleinere eiwitbrokken en peptiden. Eiwitten vallen uiteindelijk totaal uiteen in de kleinste bouwstenen, via de dipeptiden tot de enkelvoudige aminozuren. Deze aminozuren worden elders in het lichaam gebruikt voor de opbouw van lichaamseigen eiwit.

Peptiden zijn derhalve eiwit-brokstukken. Veel peptiden hebben een regulerende werking in het darmkanaal of in andere organen. De grootte van de peptide-brokstukken wordt aangegeven door het aantal aminozuren waaruit het is opgebouwd.

β-casomorphines (BCM) zijn brokstukken van β-caseïne, bestaande uit 4 tot 11 aminozuren, alle beginnend met Tyrosine, dat op positie 60 ligt in het grotere β-caseïne. De β-casomorphines zijn een groep peptiden waar veel aandacht naar uitgaat. Berucht zijn BCM-5 en BCM-7 en hun aanwezigheid in bijvoorbeeld urine of bloed wordt in verbinding gebracht met toegenomen autisme, immuniteitsproblemen, type 1 diabetes, depressies, maar ook wiegendood. De interesse in deze BCMs is vanwege het zg. opioide karakter van deze stoffen. Het wordt gezien als risicofactor voor verschillende non communicable diseases (NCDs). Een onderzoeksgroep die zich al 10-tallen jaren bezig houdt met de impact van BCMs is gevestigd in het Poolse Olsztyn en werkt onder leiding van Professor Elżbieta Kostyra. Veel informatie in dit artikel is afkomstig van deze groep.

Rauwe en verhitte melk

In Pools laboratorium onderzoek werd het verschil in BCM7 concentratie tussen rauwe en gehydrolyseerde melk van koeien met een verschillend genotype voor A1 of A2 bepaald (Cieślińska et al., 2007). Koeien waren homozygoot A1A1, dan wel A2A2. In alle monsters, onafhankelijk van de A1 of A2 variant werden slechts sporen van BCM7 gevonden in de rauwe melk. Na hydrolyse van de melk met behulp van het eiwit pepsine in een zure omgeving valt het melkeiwit uiteen in brokstukken. Pepsine bevindt zich in de maag en maakt onderdeel uit van de spijsvertering (eiwitsplitsing). Na pepsinebehandeling van de melk in het laboratorium blijken er verschillen aanwezig tussen de concentraties BCM7 in A1 en de A2 melk, respectievelijk 12 en 3 ng/ml, een verviervoudiging door hydrolysering van de melk als imitatie van de 1e verteringsstap.

Later onderzocht de Poolse groep (Cieślińska et al., 2012) in meer detail het effect van lactatiestadium van de koe, genotype van de koe en verhitting op het vrijmaken van BCM7 in het laboratorium (in vitro test). Vergeleken werd dezelfde melk gemaakt tot melkpoeder, dan wel gepasteuriseerd (95oC, 20 min) of gesteriliseerd (117oC, 5 min). Opgemerkt moet worden, dat de keuze van de pasteurisatie temperatuur en duur extreem hoog en lang is voor ‘normaal gepasteuriseerde melk’. Er zijn geen verschillen in BCM7 door het lactatiestadium van de koeien, hetgeen aangeeft dat we met een genetisch verankerde uitkomst te maken hebben. Net als in 2007, laten zowel de A1 als de A2 rauwe melk nauwelijks verschillen in BCM7 gehalte zien. Deze ontstaan, wanneer de melk in vitro wordt blootgesteld aan verteringsenzymen: alleen pepsine of een mix van enzymen (pepsine, trypsine en elastase). De onderzoekers geven aan, dat dit laatste mengsel een betere simulatie is van hetgeen zich in het maagdarmkanaal kan afspelen. In vitro ontstaan er grote verschillen tussen A1A1 en A2A2 melk, nadat deze vermengd zijn met de verteringsenzymen. Met pepsine alleen neemt de vrijgemaakte BCM7 met een factor 7 toe ten opzichte van de onbehandelde melk en met het hele enzympakket zelfs een factor 200. Hier is de zuivere A2A2 melk afwijkend en in vitro is de toename geringer, respectievelijk 5 en 27x (Figuur 1). Er is geen verschil tussen de vormen van hittebehandeling en de uitkomsten die men hier vindt zijn van dezelfde orde van grootte als in figuur 1.

Figuur 1. Vrijgekomen BCM7 in rauwe melk, na hydrolyse met Pepsine en na hydrolyse met 3 verteringsenzymen (PTE)

De Poolse in vitro onderzoeken, samen met ander onderzoek wijzen de A1 melk aan als de bron van de BCM7 en andere BCMs. Dat er ook BCM7 in A2A2 melk wordt gevonden wijt men aan de monstervoorbereiding en de lage pH die in vitro wordt gekozen. Met name de genetica van de koeien zorgt voor de potentiele verschillen en niet zozeer de hittebehandeling, is de voorlopige conclusie.

In dezelfde Poolse groep (Kamiński et al, 2012) werd melk van een raszuivere A1A1, dan wel een A2A2 koe aan gespeende biggen gevoerd (zg. in vivo onderzoek in proefdieren). In vergelijking met muizen of konijnen worden biggen hoog aangeslagen als het om de vergelijking met reacties in de mens gaat. Melk van een enkele koe werd gemolken, gekoeld en binnen 24 uur gevoerd, elke dag opnieuw. Belangrijk voor het interpreteren van de onderzoeksresultaten is, dat de biggen al 83 dagen oud zijn en 33 kg wegen bij de start van het onderzoek. Gedurende 6 weken onderzoek loopt de hoeveelheid melk per big per dag op tot 1,5 kg. Wekelijks worden bloedmonsters genomen.

Er zijn uiteraard grote verschillen in het aanbod aan BCM7. A2A2 maakt 44 ng/ml melk vrij, terwijl dit meer als 10-voudig is in de A1A1-melk: 516 ng/ml. In het bloed van de biggen ziet men echter geen enkel verschil. Dit  blijft constant over de voerperiode van 6 weken en schommelt in beide groepen tussen de 0,10 en 0,16 ng/ml. De uitkomst van dit onderzoek was tegen de verwachting van de onderzoekers. Resultaten eerder behaald in het laboratorium gaven in een levend organisme een andere uitslag. Ook in een Nieuwzeelands onderzoek (Venn et al., 2005), waarin gezonde vrijwilligers (leeftijd: 42 jaar) twee verschillende melk- en kaasdiëten kregen: alleen uit A2A2-melk versus A1A2-melk (500 ml melk en 28 gram kaas per dag). De omgerekende opname van de A1 caseïne variant lag ca 6x hoger in de groep A1A2. Er werden geen verschil in verschillende bloedwaarden gevonden door verandering van dieet.

De vraag is derhalve waarom er een verschil is in uitkomst is tussen in vivo (mens en varken) en in vitro onderzoek (laboratorium)? De melkmatrix als geheel in de context van een levend organisme werkt kennelijk anders dan in een reageerbuis. Verder is het zo, dat het onderzoek is uitgevoerd in biggen, in hun puberteitsfase. In de humane studie ging het om gezonde volwassenen. Het kan goed zijn, dat als organismen hun melkvoedingsfase hebben afgesloten en daarbij een gezonde, gesloten darmkanaal hebben ontwikkeld, zij slechts in geringe mate of in het geheel niet gevoelig zijn voor de invloed van A1 of A2 melk. Althans voor de duur van zo’n 4-6 weeks experiment.

Epidemiologie van BCM7 en NCDs

De oprichter van de Nieuw-Zeelandse A2 company, Corran McLachlan (1944-2003) publiceerde (McLachlan, 2001; McLachlan and Clarke, 2002) een epidemiologische studie over de sterftecijfers aan hart- en vaatziektes (CVD), diabetes en immuniteitsproblemen in relatie tot de opname van melkeiwit in verschillende landen. Op grond van aannames van de verhouding A1A2 in de melk geconsumeerd in de verschillende landen en met uitsluiting van de kaasconsumptie wordt een indrukwekkende correlatie gepresenteerd tussen de hoeveelheid melkeiwit als A1 opgenomen en de sterfte aan CVD (Figuur 2). De R2 is 0.86, wat duidt op een betrowbare correlatie. Hetzelfde geldt voor de incidentie van Diabetes mellitus, waar een R2 van 0.75 wordt gevonden. De auteurs geven zelf al aan, dat de basis voor een epidemiologisch resultaat gebaseerd is op een correlatie, en niet per se op een causaal verband hoeft te duiden. Zeker niet als je populaties van mensen over verschillende landen heen vergelijkt.

Figuur 2. Correlatie tussen de hoeveelheid A1-caseine en sterfte aan hart- en vaatziekten in verschillende landen (Uit: McLachlan, 2001)

Het werk van Annand (1961) werpt een ander licht op de toename van sterfte door hart- en vaatziekten, namelijk de invoer van de pasteurisatieplicht. In verschillende Schotse steden kon hij een sterke stijging van het aantal doden door hartfalen vaststellen direct in de jaren nadat de verplichte pasteurisatie van consumptiemelk is ingevoerd. Annand zocht naar een patroon in hart- en vaatziekten en zag telkens een scherpe toename in verschillende steden, die alle na elkaar de melk-pasteurisatie invoerden (Figuur 3). De verplichting melk te pasteuriseren vond in Schotland al plaats in de jaren 1920. Annand vergelijkt zijn uitkomsten met die van Engelse steden en ook met Denemarken of Finland, waar de verplichte pasteurisatie pas 20 jaar later (in 1944 en 1946) werd ingevoerd. Wanneer hij de uitkomsten vergelijkt, dan wordt telkens een frappante trendbreuk gevonden voor en na pasteurisatie, onafhankelijk van het jaar van invoer en onafhankelijk van het land. Annand schrijft in zijn publicaties over “verhit dierlijk eiwit”, terwijl de grafieken vooral betrekking hebben op de invoer van melk pasteurisatie en derhalve betrekking hebben op veranderingen in het melkeiwit. Het sterke van Annand’s studie is, de herhaling van patronen (scherpe verandering na introductie), de herhaling in onafhankelijke landen en het feit dat het in verschillende tijdstippen wordt gevonden, wat impliceert, dat andere veranderingen in consumptiepatroon door de tijd heen geen grote betekenis hebben.

Figuur 3. Sterfte aan hart- en vaatziekten in Schotse steden voor- en na invoering van de verplichte pasteurisatie in de jaren 1920 (Annand, 1961)

Ook andere correlaties die aangedragen zijn door de A2 Company (stijging van astma, allergie) worden in andere studies eerder in verband gebracht met het al dan niet consumeren van rauwe dan wel verhitte melk (Loss et al, 2011, Perkin en Strachan, 2006). Grote aantallen kinderen waren onderdeel van de GABRIAL en PASTURE studies. Het zou een enorm toeval zijn, dat al deze rauwe melk afkomstig was van A2A2 koeien. Het beschermende effect van rauwe melk tegen astma, allergie en hooikoorts is inmiddels in vele landen vastgesteld en de meeste melk was afkomstig van gangbaar werkende bedrijven. Hoewel het ras koeien niet bekend is, is het niet aannemelijk, dat het effect van A2 versus A1 exact samenvalt met rauw versus verhit. Bovendien zijn er inmiddels onderbouwende klinische en preklinische studies bekend (Abbring et al., 2017, Abbring et al. in review), die experimenteel duidelijk maken, dat in elk geval in jonge kinderen en jonge muizen, melkallergie dan wel astma primair uitgelokt wordt door de verhitting van melk (80oC, 10 min). Bedacht moet worden, dat het hier om jonge organismen gaat, waar het immuunsysteem in ontwikkeling is. De melk in het Utrechtse muizenonderzoek en in kinderen van 1,5 jaar oud was afkomstig van een Duits BD-bedrijf, waar de koeien een mix van A1, A2 en A3 melk hebben (respectievelijk 64%, 30% en 7%), overwegend A1 melk dus. Rauwe melk, overwegend A1, geeft zowel in de muizenstudies als in de provocatie met de jonge kinderen geen immunologische reactie, terwijl de melk verhit op 80oC wel aanleiding geeft tot een immunologische respons.

Darmflora en BCM7

Bifidobacterien zijn van groot belang in de jonge baby- en kinderdarm. Het betreft vooral B. longum subsp. longum, B. longum subsp. infantis, Bifidobacterium breve en Bifidobacterium bifidum. Sakurai et al. (2018) screenden de capaciteit van verschillende Bifido-bacteriestammen op hun capaciteit om opioiden, die door melk- of graan-consumptie worden opgenomen (zoals BCM7), onschadelijk te maken. Er zijn verschillende stammen die dit kunnen en de onderzoekers zien mogelijkheden om specifieke stammen als probioticum aan te bieden. Omgekeerd moet je je ook afvragen, in hoeverre een gebrekkige Bifidobacterie-samenstelling in de jonge, zich ontwikkelende kinderdarm niet in de hand wordt gewerkt door de huidige leefstijl, waarbij negatieve omgevingsfactoren zich immunologisch opstapelen. Wanneer een kind met een keizersnede ter wereld komt, gevolgd door een antibioticum-kuur en wanneer de jonge baby geen of slechts korte tijd borstvoeding krijgt en opgroeit met vervangingsmelk vanuit poedermelk, dan is het lastig voor zo’n kind om een gezonde darmflora met voldoende Bifidobacteriën op te bouwen. De babyvoedingsindustrie past haar inzicht voortdurend aan door nieuwe kennis. Naast de eerste verrijking van babyvoeding met langketenige vetzuren (omega-3 en -6 vetzuren), is er aandacht gekomen voor de kortketenige melksuikers (oligosacchariden), waarop de darmflora zich kan ontwikkelen en wellicht is een volgende stap het vermengen met bepaalde probiotische stammen van Bifidobacterium longum subsp. infantis and B. bifidum, afkomstig uit de poep van gezonde baby’s. Doel is uiteindelijk de gouden standaard van de ‘rauwe moedermelk’ zo goed mogelijk te imiteren.

In aansluiting op wat zich afspeelt in de darm van baby’s is het ook mogelijk, dat bepaalde cultures van melkzuurbacteriën de BCM-peptiden verder afbreken tot zg. bi-peptiden zonder verdere immunologische schade. Derhalve wordt in verschillende yoghurt- en kaassoorten geen of slechts geringe hoeveelheden BCM7 aangetroffen.

Rauw of A2?

Vele mensen hebben te maken met het probleem van een ‘leaky gut’ en zijn derhalve gevoelig voor de bio-actieve peptiden, waaronder BCM7. Aangezien een groot deel van de bevolking afhankelijk is van gepasteuriseerde melk, lijkt het raadzaam om de koeien elke generatie te dekken met homozygote A2A2 stieren. Verder lijkt het wetenschappelijk relevanter veel beter te begrijpen, waarom rauwe melk beschermt en heelt, onafhankelijk van de A1 of A2 samenstelling van de rauwe melk.

Foto: geiten en schapen produceren melk met een A2 samenstelling

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.