A5 - Charakterizácia aktivity peptidov a oligosacharidov v mlieku v zmysle

projektový manažér
Prof. Dr. G. Erhardt, prof. Dr. C. Kunz

oligosacharidov

Zamestnanec
DR. S. Kuntz, PD Dr. S. Rudloff, Dr. C. Weimann,

Charakterizácia aktivity peptidov
Proteíny nachádzajúce sa v mlieku (αS1-kazeín (CSN1S1), αS2-kazeín (CSN1S2), β-kazeín (CSN2) a κ-kazeín (CSN3), α-laktalbumín (LAA) a β-laktoglobulín (LGB)) vykazujú rôzne genetické varianty, ktoré majú vplyv na príslušné aminokyselinové sekvencie, a teda aj na peptidy vzniknuté štiepením. V závislosti od variantu mliečneho proteínu môžu vzniknúť ďalšie alebo prípadne nové bioaktívne peptidy, ktorých antihypertenzný účinok by sa mal skontrolovať. Vzorky mlieka od plemien vyskytujúcich sa v Nemecku budú najskôr charakterizované izoelektrickým zameraním v polymorfných proteínových systémoch. V nasledujúcom texte sú analyzované rôzne varianty mliečnych bielkovín in silico na identifikáciu biologicky aktívnych peptidov, tiež s prihliadnutím na existujúcu databázu s niektorými veľmi zriedkavými variantmi u plemien dobytka, ktorým hrozí vyhynutie (pozri obrázok 1). S cieľom skontrolovať biologickú účinnosť identifikovaných peptidov sa potom testujú v rôznych systémoch in vitro.

Prednášky
Erhardt, G. (2004): Genetické varianty mlieka - význam pre chov zvierat a výživu ľudí. Univerzitná konferencia fakulty 09 na JLU Giessen 10. decembra 2004.
Caroli, A., Erhardt, G. (2005): Varianty mliečnych bielkovín pre chov zvierat a výživu ľudí.
13th Congresso Internazionale Della Fe.Me.S.P. Rum, 01.09.-03.09.2005, Valenzano, Bari, Taliansko.
Erhardt, G. (2005): Význam mliečnych bielkovín pre chov zvierat a výživu ľudí. Kolokvium „Molekulárne genetické a fyziologické vlastnosti pri chove dobytka“, 23.03.2005, Dummerstorf.

Siete MEU a externá spolupráca
Použitie „platformy metód MEU stabilných izotopov a bunkovej biológie“;
Spolupráca s pracovnou skupinou profesora Jerzyho Dziubu z Katedry chémie potravín/Poľnohospodárska univerzita v Olsztyne.

Spolupráca medzi Ústavom pre šľachtenie zvierat a genetiku domácich zvierat a prof. Dr. Meisel, Ústav pre chémiu a technológiu mlieka Federálneho výskumného centra pre výživu a potraviny (BfEL)

Východiskovou látkou pre vyšetrovanie bolo mledzivo od kráv rôznych plemien. Išlo o Nemcov Holstein Red Holstein (A), Nemcov Holstein Black Holstein (B), Jersey (C) a Nemcov Fleckvieh (D).

Na izoláciu oligosacharidov z mlieka rôznych plemien dobytka sa mlieko najskôr odtučnilo, oddelilo od bielkovín a odstránila sa laktóza (gélová filtrácia). Zvyšná frakcia predstavovala oligosacharidovú frakciu a bola ďalej charakterizovaná po frakcionácii v systéme aniónovej výmennej chromatografie s pulznou amperometrickou detekciou (HPAEC-PAD). Obrázok 2 zobrazuje HPAEC-PAD chromatogramy oligosacharidových frakcií rôznych rás.

Pomocou takzvaného Proteoplex Microarray (MERCK) sa stanovila skupina 12 cytokínov ako odpoveď na 6-hodinovú inkubáciu s oligosacharidmi z kravského mlieka v koncentrácii 10 mg/ml. Na identifikáciu možných bunkových cieľov účinkov indukovaných oligosacharidmi sa stanovila úroveň expresie cieľových proteínov, ako je NF-kB, pomocou kvantitatívnej RT-PCR a aktivácia bunkových proteínkináz pomocou takzvaného ProteomeProfiler (R&D).
Pri skúmaní expresie cytokínov sme dokázali, že predovšetkým došlo k významnému zvýšeniu sekrécie faktora stimulujúceho kolónie granulocytov-monocytov (GM-CSF) a sekrécie interleukínu-8. Táto zvýšená sekrécia bola vo všetkých prípadoch spojená so zvýšením expresie NF-kB a aktiváciou proteínkináz p38 a PKB.
Na pozadí skutočnosti, že sekrécia IL-8 je proces závislý od NF-kB, a to prostredníctvom expresie GM-CSF, ako aj prostredníctvom aktivácie proteínkináz zameraných na neaktívny komplex NF-kB, sa zdá, že to tak je. možný mechanizmus preukázaného účinku oligosacharidov z kravského mlieka.

Siete MEU a externá spolupráca
Použitie „platformy metód MEU stabilných izotopov a bunkovej biológie“ na funkčné štúdie.

Prednášky
Kunz C (2004): Genetické varianty v mlieku - význam pre chov zvierat a výživu ľudí. Univerzitná konferencia fakulty 09 na JLU Giessen

Kunz C (2006)
Oligosacharidy v ľudskom verzus hovädzie mlieko - potenciálne prínosy pre zdravie.
Stretnutie „Medzinárodná mliekarenská federácia“, Brusel

Kunz C (2006)
Mlieko to robí? - Od raného detstva výživa a choroby v starobe.
Univerzitná konferencia katedry 09