HAMLET – pić mleko albo nie pić?

Do napisanie tego artykułu zainspirowało mnie pytanie czytelnika o obecny u nas na rynku od ładnych paru lat preparat – suplement diety – niemieckiej firmy, która ma za hasło przewodnie: „być na drodze natury, koncept żywieniowy”. Przeanalizowałam bardzo dokładnie skład proponowanej odżywki, która ma poprawić metabolizm ogólny, ale ze szczególnym uwzględnieniem regeneracji mięśni. Przy okazji przeszukiwania fachowej literatury natrafiłam na HAMLET (z ang. Human Alpha-lactalbumin Made LEthal to Tumor ) – Ludzka Alfa-laktalbumina Powodująca Śmierć Guza). Przypomniałam sobie wtedy, jak zbawienny wpływ ma ludzkie mleko podczas rekonwalescencji uszkodzonego organizmu po terapii w walce ze złośliwym nowotworem. Niestety, nie wystarczy, a może w ogóle nie koniecznie trzeba pić mleko, ale o tym w dalszej części.

Na poniższym schemacie przedstawiłam losy aminokwasów naszym organizmie, ponieważ o nie głownie chodzi w odżywce.

Oczywiście, jeżeli zjemy białko, to w konsekwencji zostaną uwolnione z niego w naszym przewodzie pokarmowym aminokwasy i w następstwie zasilą one nasz organizm. W poniższej tabeli zamieściłam porównanie zawartości aminokwasów egzogennych (zapraszam „Criminal story…”) w jajach kurzych, wołowinie (befsztyk), pszenicy (chleb/bułka – w mące może być 9-13% białka), soi (kotlety wegan) oraz krowiej serwatce (preparat z mleka), kazeinie (białko pełnego mleka). Umieściłam w tabeli także a-laktalbuminę, która jest składnikiem odżywki, o którą pytał czytelnik. Zawartość aminokwasów jest wyliczona w mg na 1 gram białka danego pokarmu (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5934683/).

*Mąki pszenne mają różną zawartość białka – od 9 do prawie 14% (mąka MANITOBA). 

Poniżej przedstawiam tabelę, w której jest porównane dzienne zapotrzebowanie człowieka o masie 70 kg na aminokwasy egzogenne i zawartość tych aminokwasów w jednej porcji dziennej odzywki, o którą pytał czytelnik. Przy czym prawdopodobnie aminokwasy są zawarte w 80% koncentracie a-laktalbuminy (opis preparatu) – cokolwiek to znaczy.

Wędrówka aminokwasów w naszym organizmie zależna jest od składu posiłku, trawienia,  wchłaniania, dystrybucji i metabolizmu komórkowego oraz regulacji tych procesów na kolejnych etapach przez wiele czynników. Na poniższym schemacie pokazuję wędrówkę aminokwasów między naszymi organami po posiłku (stan absorpcyjny) zawierającym białka.

Zwracam uwagę na to, że walina (Val), leucyna (Leu) i izoleucyna (Ile) – BCAA (z ang. Branched Chain Amino Acids – aminokwasy rozgałęzione), którym dietetyka dla sportowców poświęca wiele badań, tylko w 20% są przetwarzane w wątrobie, a reszta idzie na „obwód”. Zasilają one w niezmienionej formie inne tkanki. BCAA stanowią bardzo popularny suplement diety. Zmniejszają uczucie zmęczenia po treningu, poprzez obniżenie ilości tryptofanu we krwi, a to prowadzi do spadku stężenia serotoniny (odpowiedzialnej za uczucie senności i zmęczenia) w mózgu, dlatego są często spożywane w postaci suplementów przez sportowców. Wykazują również potencjał antykataboliczny (spowalniają katabolizm) w komórkach mięśniowych, gdyż zwiększają pobieranie energii z tkanki tłuszczowej przez organizm, ograniczając zużywanie aminokwasów do procesów energetycznych oraz pozytywnie wpływają na regenerację tkanki mięśniowej po treningu (https://pl.wikipedia.org/wiki/Aminokwasy_rozga%C5%82%C4%99zion).  Po stanie absorpcyjnym nie zwiększa się już ilość składników odżywczych, a organizm zadawala się substancjami, które przetworzył poprzez metabolizm ogólnoustrojowy następuje stan poabsorpcyjny. Na poniższym schemacie pokazuję wymianę aminokwasów między naszymi organami jakiś czas po posiłku.

Widać, że głównym źródłem aminokwasów dla organizmu są mięśnie szkieletowe, a z alaniną (Ala), glutaminą (Gln) i seryną (Ser) płynącymi do wątroby detoksykowany jest jon amonowy (powstawanie mocznika, zapraszam „Criminal story…”).  

Dużym wyzwaniem dla dietetyki jest opracowanie właściwej strategii żywieniowej dla osób dotkniętych chorobami wycieńczającymi organizm. Szczególnie w kacheksji, która dosłownie oznacza „zły stan ciała”. Jest to stopniowe wyniszczanie organizmu wynikające z choroby lub zażywania leków. Następuje przewlekłe osłabienie i wycieńczenie, a organy przestają prawidłowo pracować. Następuje wówczas intensywny katabolizm białek i zużywanie aminokwasów między innymi jako „paliwa energetycznego” i to powoduje spadek masy ciała połączony właśnie z zanikiem mięśni

Na wielkość masy mięśni ma przede wszystkim wpływ masa zawartych w nich białek (budujących je). W poważnych badaniach przeprowadzonych na zdrowych, dorosłych osobach wykazano, że dieta zarówno niskobiałkowa (0,7g /kg masy ciała), jak i dieta wysokobiałkowa (1,5 g/kg masy ciała) nie intensyfikuje biosyntezy białek mięśniowych po posiłku (Am J Clin Nutr 2017;105:332–42). Oczywiście podawane białka były pełnowartościowe. Podkreślam osobom zdrowym, u których parametry metaboliczne były w normie. Nasz organizm nie jest prostym naczyniem kuchennym, w którym powstanie danie zależne od ilości nawrzucanych składników. Ważnych jest wiele czynników.

Serwatka – białka terapeutyczne

Serwatka często dodawana do żywności w przemyśle spożywczym wzbogaca produkty spożywcze w składniki odżywcze – aminokwasy. Dodawany jest koncentrat, izolat (odżywka zawierająca do 90% białka), hydrolizat, frakcje białek.

Popularne jest suplementowanie białkami z serwatki otrzymywanymi w różnych procesach technologicznych i układanie różnych kompozycji z proteinowych podfrakcji odpowiednich w stosunku do profilu diety. Udało mi się znaleźć ilustrację, na której porównana jest serwatka z mleka krowiego i ludzkiego (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5934683/). Krowa i człowiek to gatunki. Stosuje się też określenie białka bydlęce.

Ludzka serwatka zawiera mniej białka niż krowia. Krowia zawiera b-laktoglobulinę, której w ludzkim nie ma. Niestety, może ona u człowieka powodować przykre w konsekwencji alergie. Zwracam uwagę na α-laktalbuminę, której u człowieka jest znacznie więcej.  

Wielką popularnością wśród odżywek cieszy się białko serwatki. http://bartoszguran.pl/2017/12/bialko-serwatki-aminokwasy/ według Pharmacol Res 144 (2019)245 – 256). Jest w nim dużo BCAA i EAA(z ang. essential amino acid – aminokwasy egzogenne), a szczególnie jest cenione za leucynę (zapraszam do tabeli powyżej; 122 mg/g białka). Być może jest ona odpowiedzialna za działanie anaboliczne. Spośród trzech aminokwasów rozgałęzionych tylko leucyna była w stanie samodzielnie stymulować wzrost mięśni. I tutaj mamy ciekawostkę. Przykładowo koktajl z 6 g  białka serwatki uzupełnionego leucyną lub mieszaniną EAA bez leucyny powodował stymulację syntezy białek mięśniowych, jak po zjedzeniu 25 g białka serwatkowego w warunkach spoczynku. Jednak po treningu siłowym najlepsze wyniki uzyskano po koktajlu z 20 g białka serwatki, 5 g leucyny i 10 g EAA. Wykazano, że koktajl z EAA można wypić przed i po treningu, oraz dodatkowo go wzbogacać o różne kombinacje, zależne od celu trenującego. Tu przypominam, że na nasz metabolizm składa się wiele przemian i nie żyjemy tylko aminokwasami.  Zwracam uwagę na organizmy nam towarzyszące w jelicie grubym. One, tak jak my, korzystają z naszej diety. Przy ich udziale powstają pofragmentowane białka, niewielkie peptydy, które są wchłaniane do naszego organizmu i nie pozostajemy wobec nich obojętni  (http://www.heraldopenaccess.us/openaccess/food-proteins-and-bioactive-peptides-functional-diets). Najczęściej ta symbioza nam pomaga, ale czasem pojawiają się problemy.  

Co z tym mlecznym cukrem – laktozą?

Mleczny cukier – laktoza, ponieważ występuje tylko w mleku prawie wszystkich ssaków, z wyjątkiem pewnego gatunku uchatki patagońskiej, której dzieci wolą dietę bezcukrową. Syntetyzowany jest w gruczole mlecznym podczas laktacji. Substratami są zaktywowana galaktoza (Gal) w postaci UDPGal (UDP – urydylodifosforan) i glukoza (Glc): UDP-Gal + Glc à laktoza + UDP. Katalizuje tę reakcję enzym galaktozylotransferaza, a zachodzi ona w aparacie Golgiego. Po zjedzeniu laktoza ulega strawieniu w naszym przewodzie pokarmowym do glukozy i galaktozy. Te cukry proste są wchłaniane. Hydrolizę katalizuje enzym laktaza. U dojrzałych osób aktywność tego enzymu maleje lub całkowicie zanika. Wówczas przetwarzaniem laktozy zajmują się bakterie jelitowe i wtedy pojawiają się przykre konsekwencje ich działania. Pokazuję to na poniższym schemacie.

Mikroflora jelitowa powoduje przetworzenie laktozy w związki powodujące problemy jelitowe (wzdęcia, gazy i biegunkę), ale nie u wszystkich.             

Dla celów przemysłowych laktozę pozyskuje się z serwatki. Krowie mleko zawiera w 100 g – od 4,6 do 4,9 g laktozy, jogurt 4,6-5 g, a ser żółty (tak zwany fermentowany) znikomą ilość – do 0,1g.

Po co nam jest α –laktalbumina?

Tak jak cukier laktoza, α -laktalbubina ( α LA), jest syntetyzowana w gruczole mlekowym podczas laktacji. Pobudza tę syntezę hormon przysadkowy prolaktyna. Już w końcu lat 60-tych zauważono związek między laktozą a α LA. Podczas syntezy laktozy białko to wiąże się odwracalnie z enzymem galaktozylotransferazą (beta4GALT) i  aktywuje go (https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/lactose-synthase). Laktoza powstaje w aparacie Golgiego przy normalnym stężeniu glukozy w jego świetle, a enzym katalizujący jej syntezę znajduje się w błonie. Glukoza jest transportowana do komórki i do błon aparatu Golgiego transporterem błonowym dla glukozy – (GLUT1), a UDPGal do błon aparatu Golgiego transporterem SLC352A (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001448271530135X). Pokazuję to na poniższym schemacie.

Enzymy: E1- glukokinaza HK (heksokinaza), E2 – PGM (fosfoglukomutaza), E3 – UGP2 (pirofosforylaza UDP:glukoza), E4 – GALE(4’-epimerzaz UDP galaktoza), E5 – beta4GALT(b-1,4-galaktozylotransferaza). Laktoza i αLA są pakowane do pęcherzyków sekrecyjnych, których zawartość jest uwalniana na drodze egzocytozy z komórek nabłonkowych podczas laktacji. Laktoza i αLA są wydzielane do mleka. Ludzka αLA okazała się niezwykłą substancją terapeutyczną, ale uwaga – nie bezpośrednio wypita z mlekiem, nawet ludzkim.

HAMLET

HAMLET (z ang. Human Alpha-lactalbumin Made LEthal to Tumor – Ludzka Alfa-laktalbumina Powodująca Śmierć Guza). Preparat medyczny jest kompleksem a- laktalbumiiny z ludzkiego mleka z nośnikiem lipidowym. Nie trzeba pić mleka, ponieważ w nim nie ma tego terapeutyku.

Badania rozpoczęte nad leczniczym działaniem ludzkiej α-laktalbuminy rozpoczęto w połowie lat 90-tych (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC41287/) i ciągle jeszcze są prowadzone. Praca, na której się opieram, jest z 2019 roku (Biol. Chem. 2019 294: 19511). HAMLET jest kompleksem ludzkiej α-laktalbuminy z kwasem tłuszczowym oleinowym (oleinianem) (18 węglowy, jednonienasycony, omega 9, występujący w oliwie i tranie). Pokazuję na poniższej ilustracji, jak HAMLET powstaje z połączenia z tłuszczem ułatwiającym mu przenikanie przez błony komórkowe (Biochemical and Biophysical Research Communications 482 (2017) 454e458).

 Preparat HAMLET jest zabójczy dla wielu bakterii Gram-dodatnich. Powoduje on zahamowanie procesów życiowych w tych bakteriach – glikolizę – produkcję ATP i kwasu mlekowego. Sama α-laktalbumina nie hamuje tych aktywności, ani sam oleinian. Musi być połączenie białka z nośnikiem lipidowym i dzięki temu cały kompleks może przeniknąć przez błony do wnętrza komórki. Wspomaga w niektórych przypadkach działanie antybiotyków na bakterie. HAMLET indukuje obumieranie komórek guza, natomiast nie oddziałuje na zdrowe komórki. Powoduje autofagię (apoptozę, samozniszczenie) komórek raka i to ma skutek terapeutyczny. Niszczy komórki guzów o różnej etiologii. Wśród terapeutyków jest też BAMLET (z ang – Bovin Alpha-lactalbumin Made LEthal to Tumor – Bydlęca Alfa-laktalbumina Powodująca Śmierć Guza), α -laktalbumina bydlęca ma podobny skład do ludzkiej (Mljekarstvo 66 (1), 3-11 (2016)).

Konkluzja

Poszukując odpowiedzi na pytanie o zwykłą, drogą, jak na polskie kieszenie, odżywkę – suplement diety można dowiedzieć się o niezwykłych odkryciach związanych z terapią nowotworową. Stosowanie mieszanek aminokwasów ma sens tylko przy odżywianiu osób wyjątkowo wycieńczonych lub przy specjalnych zaleceniach dla sportowców. Mieszanki witaminowe polecane w suplementach pozostają raczej bez wpływu na nasz organizm i możemy znaleźć też takie, które nie obciążą znacznie naszej kieszeni. Zwracam uwagę na fakt, że witamina C bez względu na to, z jakiej rośliny jest otrzymana, pozostaje tą samą substancją niezbędną dla naszego metabolizmu. Ciekawostka, że w Polsce głównym źródłem witaminy C są ziemniaki. Witamina C jest antyoksydantem i bierze udział w kilku przemianach enzymatycznych. Jest rozpuszczalna w wodzie, tak więc lepiej zjeść kartoflankę niż odlać witaminę do zlewu. Z kolei witaminay B₁₂ (jak i kobaltu, jej składnika) nigdy nie można brać bez sensownych wskazań medycznych, ponieważ mimo to, że jest rozpuszczalna w wodzie to (ciekawostka) jest kumulowana w wątrobie. Znajomi weganie podawali bez należytej kontroli tę witaminę swojemu dziecku i w konsekwencji miało zaburzenia w obrazie komórek krwi. Po odstawieniu witaminy B₁₂ wszystko wróciło do normy.             Zapraszam na opowiadanie o argininie i innych aminokwasach („Obojętny składnik powietrza…”,„Starzenie a na co…”, „Gdy zjemy białko…”,  „Zrozumieć białko…”,  „Criminal story… „ ). Suplementy mają nie szkodzić, a czy mogą pomagać? Na pewno oddziałują na naszą psychikę w postaci dobrze spełnionego w stosunku do siebie obowiązku i na naszą kieszeń, jak nie zapłacimy i to dużo – to nie działa, jakby natura tego chciała, W dodatku na naszą wyobraźnię oddziałują informacje o naturalnych składnikach zawartych w odżywkach, czyli tych pochodzenie roślinnego.

A dieta każda jest dobra, jeżeli się zwraca sensownie uwagę na to, co się je i szczególnie na to, ile się je (kilokalorie). Do właściwego utrzymania diety jedzenie należy ważyć. Trzeba mieć wagę dla kontroli naszej masy i dla masy substancji, które mamy zjeść.