Anne Sütündeki Proteaz Enzimleri
J. Bruce GermanAna Mesajlar
- Anne sütü, sadece basit proteinler olarak değil, proteinlerin ve proteaz enzimlerinin bir kombinasyonu olarak evrimleşti.
- Küçük bebekler gelişimsel açıdan naiftir, çok az gastrik asit üretirler ve düşük proteaz aktivitesi gösterirler.
- Süt proteinlerinin seçici parçalanması, meme bezi içinde başlar.
Bebekleri besleme sistemi olarak süt üretiminin ortaya çıkışı, memelilerin başarısı için temel kaynaklardan biri olmuştur. Anne bebek ikilisi içinde seçilen emzirme izleri, 200 milyon yılı aşkın bir süre için beslenmenin evrimsel motoru olmuştur [1]. Sütün proteinlerinin, önceden düşünüldüğünden bile daha karmaşık bir beslenme ve koruma sistemi olduğu kanıtlanmaktadır. Bilim insanları, artık süt proteinlerini ve süt proteinlerinin bebeklerde peptitlere sindirimini anlamak için modern biyolojik araştırma araçları kullanmaktadır [2, 3]. Bu peptitleri onları içeren proteinler ve ayrıldıkları alanlar ile eşleştirmek, şaşırtıcı bir sonuç ortaya koymuştur: ayırma özellikleri ile tanımlanan proteaz enzimleri, bebeklerdeki değil sütteki enzimlere karşılık gelmektedir [4]. Toplamda beş proteaz enziminin (plazmin, katepsin, elataz, kalikrein ve amino- ve karboksi-peptidaz), ya meme bezine taşındığı ya da meme bezi içinde sentezlendiği, sütte bulunduğu ve bebeğin midesinde aktifleştiği tespit edilmiştir. Bu sonuçlar anne sütünün, sadece basit proteinler olarak değil, proteinlerin ve proteaz enzimlerinin bir kombinasyonu olarak evrimleştiğini ortaya atar.Çıkarımlar
Bir: bebek. Protein beslenmesindeki güncel paradigma, yapısı mide asidi tarafından değiştirilen ve midede endojen proteaz saldırısına uğrayan bütün haldeki proteinlerin sindirim sürecinin midede başladığı, ince bağırsakta nötr proteazlar tarafından hidrolize edilerek devam ettiği ve son olarak amino asitlerinin salınması ve bağırsak epitelyumu tarafından tam olarak emilmesi ile sonlandığı yönündedir. Küçük bebekler gelişimsel açıdan naiftir, çok az gastrik asit üretirler ve düşük proteaz aktivitesi gösterirler. Bebekler yine de bebeklerde aktive edilen ve katalitik faaliyete katkı sağlayan bir dizi proteaz ile süt proteinlerini etkili bir şekilde sindirir ve absorbe eder. Bebekteki proteine özel bu sindirimin, bebek beslenmesi açısından bazı önemli çıkarımları vardır
İki: süt. Tüm bebeklerde anne sütünün bu yönünü ölçmenin - ve dahası onlara bunu sağlamanın - hiçbir yolu yoktur. Anne sütünü paylaşmak, saklamak ve işlemek proteinleri seçici olarak parçalayan süt enzimlerinin net becerisini etkileyecektir. Bebek mamaları da hali hazırda bu faaliyetleri içermemektedir. Bilimsel keşiflerin artık salınan tüm peptitleri tanımlaması, nerede ve ne zaman salındıklarını ortaya çıkarması, işlevlerini not etmesi ve bebekler için değerini anlaması gerekir.
Üç: anne. Süt proteinlerinin seçici parçalanması, meme bezi içinde başlar. Tüm bu faaliyetler anneye, annenin emzirme sürecine fayda sağlar mı? Anneler arasında, emzirme dönemi içinde, değişen anne sağlığı ve beslenme durumu bazında bu faaliyetler ne ölçüde farklılık gösterir? Bu soruların cevapları, gelecekteki politikaların ve emzirme uygulamalarının yol göstericisi olacaktır
Bu harikulade beslenme sistemini anlamak, muhtemelen her yaştan ve her sağlık durumundan insanı beslemek için ön bilgiler sağlayacaktır.
Referanslar
Şekil 1 Süt üreten meme bezi içinde sistematik enzim üretimi ve süte aktarımı. Enzimler, epitel hücresi tarafından doğrudan protein senteziyle, kandan taşınmayla, meme bezinin ve sütün kendisinin içinde immün hücrelerden salınmayla süte ulaşabilir.
- Oftedal OT: The mammary gland and its origin during synapsid evolution. J Mammary Gland Biol Neoplasia 2002;7:225–252.
- Dallas DC, Guerrero A, Khaldi N, Castillo PA, Martin WF, Smilowitz JT, Bevins CL, Barile D, German JB, Lebrilla CB: Extensive in vivo human milk peptidomics reveals specific proteolysis yielding protective antimicrobial peptides. J Proteome Res 2013;12:2295–2304.
- Dallas DC, Guerrero A, Khaldi N, Borghese R, Bhandari A, Underwood MA, Lebrilla CB, German JB, Barile D: A peptidomic analysis of human milk digestion in the infant stomach reveals protein-specific degradation patterns. J Nutr 2014;144:815–820.
- Khaldi N, Vijayakumar V, Dallas DC, Guerrero A, Wickramasinghe S, Smilowitz JT, Medrano JF, Lebrilla CB, Shields DC, German JB: Predicting the important enzyme players in human breast milk digestion. J Agric Food Chem 2014;62:7225–7232.