Onderzoek

Waarin verschilt A2A2 melk van “gewone” melk?

A2A2 melk is koemelk maar verschilt van “gewone koemelk” in de structuur van een bepaald melkeiwit. Koemelk bestaat hoofdzakelijk uit 2 types melkeiwitten, namelijk wei-eiwitten en caseïnes. Caseïne is een zeer voedzaam melkeiwit dat melk zijn witte kleur geeft en er bestaan verschillende varianten, waarbij de A1 en A2 varianten het meest voorkomend zijn. De A1 en A2 varianten verschillen slechts in één aminozuur maar dit zorgt voor een andere structuur van het caseïne eiwit, waardoor het tijdens de vertering in de darm anders afgebroken wordt.

Voorkomen van de A2A2 koeien in de melkvee kudde?

Een koe kan 2 genen van het A1 caseïne type bezitten (homozygoot A1A1), 2 genen van het A2 type (homozygoot A2A2) of 1 gen van beide types (heterozygoot A1A2). Homozygote A1A1-koeien produceren melk met uitsluitend het A1 caseïne en homozygote A2A2-koeien produceren enkel het A2 caseïne. A1A2 koeien produceren melk met beide types caseïne erin. Voor productie van zuivere A2A2 melk is het dus belangrijk dat gewerkt wordt met homozygote A2A2 dieren.

Algemeen wordt aangenomen dat het A2-type caseïne eerst aanwezig was bij Europese koeien en dat daaruit later het A1 type is ontstaan. Hoewel deze A1 en A2 caseïne varianten niet volledig rasgebonden zijn, zijn er koeienrassen waarvan het grootste deel van de koeien van het A2A2 type is, zoals de Britse rassen Guernsey (ongeveer 90%), Jersey (ongeveer 60%) en enkele Zuid-Europese koeienrassen. Het Jersey ras wordt in België en Nederland vaak gebruikt voor de productie van A2A2 melk. Bij het Holstein-Friesian ras, het meest voorkomende melkvee ras in België, is de A1 variant het meest voorkomend, en wordt geschat dat ongeveer 40% van de Holstein koeien van het A2A2 type is.

Hoe selecteren naar A2A2 koeien?

Voor de productie van zuivere A2A2 melk is het belangrijk dat gewerkt wordt met homozygote A2A2 dieren. Wanneer gewerkt wordt met 2 homozygote A2A2 dieren zullen alle nakomelingen ook van het A2A2 type zijn. Wanneer een homozygoot A2A2 dier gekruist wordt met een heterozygoot A1A2 dier zal slechts de helft van de nakomelingen van het A2A2 type zijn.

Voor een veehouder die A2A2 melk wil produceren is het dus belangrijk om te weten of zijn koeien van het A1A1, A1A2 of A2A2 type zijn. Dit kan onderzocht worden aan de hand van een DNA test op bijvoorbeeld een beetje bloed of haar van de koe. Deze test wordt commercieel aangeboden door verschillende bedrijven en zit vaak ook mee inbrepen in genetische testen voor andere fokkerijdoelen zoals melkproductie of vruchtbaarheid.

Daarnaast is ook de juiste stierkeuze van belang. Fokkerij organisaties bieden reeds sperma van A2A2 stieren aan voor verschillende rassen. Door steeds hierop te selecteren kan een veehouder een volledige A2A2-melkveestapel verkrijgen en behouden.

Voordelen van A2A2 melk bij verwerking?

Wanneer men zuivelproducten wil produceren met A2A2 melk zal ook procesoptimalisatie noodzakelijk zijn. A2A2 melk heeft een hoger schuimvormend vermogen in vergelijking met A1A1 melk. Dit biedt onder andere perspectieven voor zuivelproducten waarbij schuimvorming belangrijk is, zoals roomijs, opkloproom, mousses, enz. Yoghurt en kaas met A2A2 melk vertonen ook een zachtere gelstructuur. Een zwakkere en meer poreuze gelstructuur vergemakkelijkt een snellere afbraak van eiwitten in het darmstelstel wat kan leiden tot een betere vertering in het maag-darmstelsel (Nguyen et al., 2018).

Verteerbaarheid van A2A2 melk en de rol van bioactieve peptiden op onze gezondheid

De A1 en A2 varianten verschillen slechts in één aminozuur maar net dit kleine verschil zorgt ervoor dat het caseïne eiwit tijdens de vertering in de darm anders afgebroken wordt. Hierdoor komen dus andere peptiden vrij uit de beide eiwit varianten. Uit A1 melk blijkt vooral beta-casomorphine 7 (BCM-7) te ontstaan na vertering in het maag darm stelsel. Het huidige wetenschappelijk debat rond mogelijke positieve gezondheidseffecten van A2melk is vooral gebaseerd op de eerder beperkte (of verwaarloosbare) vrijstelling van BCM-7 uit de A2 variant (Brooke-Taylor et al., 2017; Daniloski & Vasiljevic, 2021; Daniloski et al., 2021; Lambers et al.,2021). Echter toont, de wetenschappelijke literatuur tot op heden aan, dat er nog steeds onvoldoende bewijskracht is voor de betrokkenheid van bioactieve melkpeptiden (inclusief BCM-7) op niet-overdraagbare ziektebeelden (Daniloski et al., 2021; Daniloski, 2021; Summer et al., 2020). Een beperkt aantal studies (4 diermodellen en 8 humane RCT’s) blijken wel het optreden van gastro-intestinale klachten en het ontstaan van een inflammatoire respons t.h.v. maagdarm stelsel toe te schrijven aan de consumptie van A1 melkeiwitten (Brooke- Taylor et al., 2017; Daniloski et al., 2021; Keullenberg de Gaudry et al., 2021; Ul Haq et al., 2014; Barnett et al., 2014; Boutrou et al., 2013; Chabance et al., 1998; Crowley et al., 2013; Guantario et al., 2020; He et al., 2017; Ho et al., 2014; Jianqin et al., 2016a; Jianqin et al., 2016b; Milan et al., 2020; Sheng et al., 2019). In deze studies wordt gespeculeerd over de betrokkenheid van BCM-7, maar of BCM-7 daadwerkelijk verantwoordelijk was voor deze klachten kon binnen de studie-opzetten echter niet aangetoond worden. Het biochemisch mechanisme waarbij (bepaalde) melkeiwitvarianten, maag darm klachten al dan niet doen ontstaan of waarom er bij consumptie van A2A2 melk minder of een verbetering van gastro-intestinale klachten wordt waargenomen, noodzaakt dus verder klinisch onderzoek.

referenties

Thiruvengadam, M., et al., beta-Casomorphin: A complete health perspective. Food Chemistry, 2021. 127765: p. 1-11.

Haug, A., A.T. Hostmark, and O.M. Harstad, Bovine milk in human nutrition--a review. Lipids in health and disease, 2007. 6: p. 25.

Di Costanzo, M. and R. Berni Canani, Lactose Intolerance: Common Misunderstandings. Annals of nutrition & metabolism, 2018. 73 Suppl 4: p. 30-37.

Asledottir, T., et al., Degradation of beta-casomorphin-7 through in vitro gastrointestinal and jejunal brush border membrane digestion. Journal of Dairy Science, 2019. 102(10): p. 8622-8629.

Brooke-Taylor, S., et al., Systematic Review of the Gastrointestinal Effects of A1 Compared with A2 beta-Casein. Advances in nutrition (Bethesda, Md.), 2017. 8(5): p. 739-748.

Davor Daniloski, N.A.M., Todor Vasiljevic,, Bovine β-Casomorphins: Friends or Foes? A comprehensive assessment of evidence from in vitro and ex vivo studies. Trends in Food Science & Technology, 2021. 116: p. 681-700.

Daniloski Davor, N.M.D.C., Noel A. McCarthy, Tom F. O'Callaghan, Sinéad McParland, Todor Vasiljevic,, Health-related outcomes of genetic polymorphism of bovine β-casein variants: A systematic review of randomised controlled trials,. Trends in Food Science & Technology,, 2021. 111: p. 233-248,.

Tim T. Lambers, S.B., Jeroen Heck, Marjolijn Bragt, Thom Huppertz,, Processing affects beta-casomorphin peptide formation during simulated gastrointestinal digestion in both A1 and A2 milk,. International Dairy Journal,, 2021. 121(105099): p. 1-6.

Ivano De Noni, R.J.F., Hannu J. T. Korhonen, Yves Le Roux, Chris T. and I.T. Livesey, Daniel Tomé, Renger Witkamp. , Scientific Report of EFSA prepared by a DATEX Working Group on the potential Health impact of beta-casomorphins and related peptides, EFSA, Editor. 2009, EFSA. p. 1-107.

Pica, V., et al., Model infant biscuits release the opioid-acting peptides milk beta-casomorphins and gluten exorphins after in vitro gastrointestinal digestion. Food chemistry, 2021. 362: p. 130262.

Tyagi, A., et al., Food-Derived Opioid Peptides in Human Health: A Review. International journal of molecular sciences, 2020. 21(22).

Listos, J., et al., The Mechanisms Involved in Morphine Addiction: An Overview. International journal of molecular sciences, 2019. 20(17).

Haq, M.R.U., β-Casomorphins: A1 Milk, Milk Peptides and Human Health. 2020, Singapore: Springer, Singapore.

Kuellenberg de Gaudry, D., et al., A1- and A2 beta-casein on health-related outcomes: a scoping review of animal studies. European journal of nutrition, 2021.

Ul Haq, M.R., et al., Comparative evaluation of cow beta-casein variants (A1/A2) consumption on Th2-mediated inflammatory response in mouse gut. European journal of nutrition, 2014. 53(4): p. 1039-49.

Barnett, M.P., et al., Dietary A1 beta-casein affects gastrointestinal transit time, dipeptidyl peptidase-4 activity, and inflammatory status relative to A2 beta-casein in Wistar rats. International journal of food sciences and nutrition, 2014. 65(6): p. 720-7.

Boutrou, R., et al., Sequential release of milk protein-derived bioactive peptides in the jejunum in healthy humans. The American journal of clinical nutrition, 2013. 97(6): p. 1314-23.

Chabance, B., et al., Casein peptide release and passage to the blood in humans during digestion of milk or yogurt. Biochimie, 1998. 80(2): p. 155-65.

Crowley, E.T., et al., Does milk cause constipation? A crossover dietary trial. Nutrients, 2013. 5(1): p. 253-66.

Guantario, B., et al., A Comprehensive Evaluation of the Impact of Bovine Milk Containing Different Beta-Casein Profiles on Gut Health of Ageing Mice. Nutrients, 2020. 12(7).

He, M., et al., Effects of cow's milk beta-casein variants on symptoms of milk intolerance in Chinese adults: a multicentre, randomised controlled study. Nutrition journal, 2017. 16(1): p. 72. DOI: 10.1186/s12937-017-0275-0

Ho, S., et al., Comparative effects of A1 versus A2 beta-casein on gastrointestinal measures: a blinded randomised cross-over pilot study. European journal of clinical nutrition, 2014. 68(9): p. 994-1000. DOI: 10.1038/ejcn.2014.127

Jianqin, S., et al., Erratum to: '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 cognitivebehavior of people with self-reported intolerance to traditional cows' milk'. Nutrition journal, 2016. 15(1): p. 45. DOI: 10.1186/s12937-016-0147-z

Milan, A.M., et al., Comparison of the impact of bovine milk beta-casein variants on digestive comfort in females self-reporting dairy intolerance: a randomized controlled trial. The American journal of clinical nutrition, 2020. 111(1): p. 149-160. https://doi.org/10.1093/ajcn/n...

Sheng, X., et al., Effects of Conventional Milk Versus Milk Containing Only A2 beta-Casein on Digestion in Chinese Children: A Randomized Study. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition, 2019. 69(3): p. 375-382.

Asledottir, T., et al., Identification of bioactive peptides and quantification of beta-casomorphin-7 from bovine beta-casein A1, A2 and I after ex vivo gastrointestinal digestion. International Dairy Journal, 2017. 71: p. 98-106.

Catanzaro, R., M. Sciuto, and F. Marotta, Lactose intolerance: An update on its pathogenesis, diagnosis, and treatment. Nutrition research (New York, N.Y.), 2021. 89: p. 23-34.

Romero-Velarde, E., et al., The Importance of Lactose in the Human Diet: Outcomes of a Mexican Consensus Meeting. Nutrients, 2019. 11(11).

Summer, A., et al., Occurrence, biological properties and potential effects on human health of beta-casomorphin 7: Current knowledge and concerns. Critical reviews in food science and nutrition, 2020. 60(21): p. 3705-3723