Glikomakro… co? Tłumaczymy! | PKUconnect

Dobierz dietę dla siebie

Glikomakro… co? Tłumaczymy!

Na rynku dostępnych jest wiele preparatów białkozastępczych, stosowanych w terapii dietetycznej fenyloketonurii. Różnią się smakiem, zapachem, zawartością równoważnika białka i składem. No właśnie: składem! Uchylamy rąbka tajemnicy na temat kluczowego składnika w innowacyjnych formułach glikomakropeptydowych.

Po raz pierwszy glikomakropeptyd został opisany w połowie XX wieku przez francuskich badaczy (Delfour et al. 1965). Naukowcy zaobserwowali, że podczas produkcji sera, w wyniku działania podpuszczki (chymozyny) na białko mleka krowiego (kappa kazeiny), dochodzi do wytworzenia skrzepu serowego oraz wytrącenia do serwatki 64 aminokwasowego glikomakropeptydu (GMP). Musiało jednak upłynąć jeszcze wiele lat, zanim GMP został uznany za cenny składnik żywności.

 

Czym jest GMP?

Glikomakropeptyd (GMP) jest biologicznie aktywnym związkiem zbudowanym z łańcuchów glikofosopeptydowych.  Jest jedynym znanym białkiem naturalnym, które w postaci oczyszczonej nie zawiera tyrozyny, tryptofanu i fenyloalaniny (aminokwasy aromatyczne) oraz argininy, cysteiny i histydyny.  Zawiera natomiast 2-3 krotnie wyższe stężenia treoniny, izoleucyny, dużych neutralnych aminokwasów (LNAA), w porównaniu do białek referencyjnych.

 

Pochodzenie GMP

Naturalnie GMP jest uwalniany w przewodzie pokarmowym noworodków i dorosłych ludzi po spożyciu mleka. Jednak GMP uwalniany z kazeiny podczas produkcji serów jest prawie dziesięciokrotnie wyższy, niż wolny GMP w dojrzałym mleku. GMP jest trzecim co do zawartości białkiem serwatki i stanowi od 15% do 25% całkowitego białka w produktach serwatkowych.

Stosowanie GMP jako składnika żywności wymaga wyizolowania go z serwatki serowej technikami przemysłowymi, opartymi głównie na chromatografii lub ultrafiltracji. Proces izolacji GMP od serwatki wykorzystuje fizykochemiczną różnicę między GMP i innymi białkami serwatkowymi.  Wyzwanie stanowi jednak proces selektywnej izolacji glikomakropeptydów z serwatki serowej na skalę przemysłową, przy zachowaniu w stanie nienaruszonym pozostałych składników serwatki i białek do innych zastosowań. Podwyższa to koszt pozyskiwania glikomakropeptydów i może stanowić realną przeszkodę w wykorzystywaniu ich na szeroką skalę w przemyśle spożywczym.

 

Właściwości GMP

Właściwości biologiczne GMP powiązane są z grupą węglowodanową połączoną z grupą peptydową. Unikalny zestaw aminokwasów w GMP sprawia, że jest on cennym składnikiem do produkcji żywności o wyjątkowych właściwościach odżywczych. Dodatkowo, jego cechy chemiczne nadają mu szereg funkcjonalnych wyróżników, takich jak właściwości emulgujące i pieniące, tworzenie żelu. Dzięki temu GMP określany jest jako składnik premium w przemyśle spożywczym.

 

Zastosowanie GMP w PKU

Dzięki naturalnie niskiej zawartości fenyloalaniny, GMP może stanowić alternatywne źródło białka dla pacjentów z PKU. Jednak biorąc pod uwagę restrykcyjne zasady diety ubogofenyloalaninowej, pozyskiwane przemysłowo GMP zawiera za dużo fenyloalaniny pochodzącej z resztkowych białek serwatkowych. Dlatego też żeby  GMP mógł być zamiennikiem białka w diecie osób z PKU, potrzebne są dodatkowe procesy w celu zwiększenia czystości GMP i zmniejszenia zawartości fenyloalaniny.

Ponadto, GMP nie zawiera histydyny, tyrozyny, tryptofanu, cysteiny, argininy i ma niską zawartość metioniny i leucyny. Histydyna, tryptofan, fenyloalanina, metionina i leucyna są niezbędnymi aminokwasami. Cysteina, tyrozyna i arginina są warunkowo niezbędnymi aminokwasami, ponieważ metionina jest prekursorem cysteiny, fenyloalanina jest prekursorem tyrozyny, a glutaminian, prolina i asparaginian są prekursorami argininy. W rezultacie, GMP musi być uzupełniony o wyżej wymienione brakujące aminokwasy, aby dostarczyć pełnowartościowego białka.

Warto jednak podkreślić, że w przeciwieństwie do syntetycznych aminokwasów, GMP ma właściwości funkcjonalne odpowiednie do wytwarzania żywności, w tym dobrą stabilność termiczną i rozpuszczalność w kwasie.

W celu oceny bezpieczeństwa, akceptacji i skuteczności preparatów na bazie glikomakropeptydów w diecie PKU przeprowadzono szereg badań, które wykazały, że produkty żywnościowe na bazie GMP są akceptowalną alternatywą w stosunku do mieszanek na bazie syntetycznych aminokwasów. Produkty GMP w porównaniu z produktami L-AA są lepiej oceniane przez pacjentów pod kątem sensorycznym oraz cechują się wyższą akceptowalnością, preferencją co do smaku i wygodą w stosowaniu. Lepsza akceptowalność produktów GMP może przekładać się na poprawę przestrzegania zaleceń dietetycznych przez pacjentów z PKU.

Istnieją również dane wykazujące poprawę uczucia sytości po spożyciu preparatów na bazie GMP. Dzieje się to poprzez utrzymanie niższych stężeń pobudzającego apetyt hormonu, greliny, i spowalnianiu wchłaniania aminokwasów po spożyciu GMP w porównaniu do preparatów na bazie syntetycznych aminokwasów. Wyższy poziom sytości pacjenta wiąże się z mniejszym ryzykiem „podjadania” innych produktów żywnościowych, także tych ze zwiększoną zawartością fenyloalaniny, co ułatwia uzyskanie i utrzymanie właściwych stężeń fenyloalaniny we krwi, a co za tym idzie - kontrolę choroby.

GMP, jako produkt w postaci nienaruszonego białka, wpływa na wolniejsze wchłanianie aminokwasów, co wiąże się z ich stabilnym poziomem. Stabilny poziom stężenia PHE we krwi ma według niektórych badań wpływ na cechy intelektualne i neurologiczne pacjenta, chociaż dokładny mechanizm tej korelacji nie został jeszcze poznany.

Inne doniesienia odnoszą się do potencjalnych korzyści prebiotycznych glikomakropeptydów, jednak wymagają one dalszych badań w celu określenia realnych benefitów dla populacji PKU.

Dotychczasowe badania wskazują, że istnieje ogólna akceptacja oraz rosnące zainteresowanie preparatami na bazie GMP oraz ich właściwościami i płynącymi z nich korzyściami w diecie pacjentów z PKU. Niemniej, w dalszym ciągu potrzebnych jest więcej badań z udziałem preparatów glikomakropeptydowych, których wyniki pozwolą na ich szersze zastosowanie w diecie PKU.

 

 

Przygotowano na podstawie:

  1. Sawin EA, De Wolfe TJ, Aktas B, Stroup BM, Murali SG, Steele JL, Ney DM;  Glycomacropeptide is a prebiotic that reduces Desulfovibrio bacteria, increases cecal short-chain fatty acids, and is anti-inflammatory in mice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 309: G590 –G601, 2015.
  2. Ney DM, corresponding author, Gleason ST, van Calcar SC, MacLeod EL, Nelson KL, Etzel MR, Rice GM, Wolff JA; Nutritional management of PKU with glycomacropeptide from cheese whey. J Inherit Metab Dis. 2009 Feb; 32(1): 32–39.
  3. Van Calcar SC, Ney DM;  Food Products Made With Glycomacropeptide, a Low Phenylalanine Whey Protein, Provide a New Alternative to Amino Acid-Based Medical Foods for Nutrition Management of Phenylketonuria. J Acad Nutr Diet. 2012 Aug; 112(8): 1201–1210
  4. Neelima & Rajan Sharma & Yudhishthir Singh Rajput & Bimlesh Mann;  Chemical and functional properties of glycomacropeptide (GMP) and its role in the detection of cheese whey adulteration in milk: a review. Dairy Sci. & Technol. (2013) 93:21–43
  5. Etzel MR.; Manufacture and use of dairy protein fractions. J Nutr 2004; 134(suppl):996S–1002S.
  6. Laclair CE, Ney DM, MacLeod EL, Etzel MR;  Purification and use of glycomacropeptide for nutritional management of phenylketonuria. J Food Sci 2009, 74:E199-206.
  7. Lim K, van Calcar SC, Nelson KL, Gleason ST, Ney DM: Acceptable low phenylalanine foods and beverages can be made with glycomacropeptide from cheese whey for individuals with PKU. Mol Genet Metab 2007, 92:176-178.
  8. Ney DM, Hull AK, van Calcar SC, Liu X, Etzel MR; Dietary glycomacropeptide supports growth and reduces the concentrations of phenylalanine in plasma and brain in a murine model of phenylketonuria. J Nutr 2008, 138:316-322.
  9. Van Calcar SC, MacLeod EL, Gleason ST, Etzel MR, Clayton MK, Wolff JA, Ney DM: Improved nutritional management of phenylketonuria by using a diet containing glycomacropeptide compared with amino acids. Am J Clin Nutr 2009, 89:1068-1077.

Ustawienia prywatności

Tutaj możesz w dowolnej chwili deklarować i modyfikować ustawienia plików cookie.

Bezwzględnie konieczne pliki cookie

Są niezbędne w celu zapewnienia funkcjonowania witryny internetowej i nie można ich wyłączyć. Zazwyczaj są stosowane w odpowiedzi na podjęte przez użytkownika działania związane z żądaniem usług (ustawienie preferencji w zakresie prywatności użytkownika, logowanie, wypełnianie formularzy itp.). Można ustawić przeglądarkę, aby blokowała takie pliki cookie lub wyświetlała odpowiednie powiadomienia, jednak niektóre części witryny nie będą wówczas działały.

Analityczne pliki cookie

Umożliwiają nam liczenie odwiedzin i źródeł ruchu oraz pomiar i poprawę wydajności naszej witryny. Pokazują nam, które strony są najmniej i najbardziej popularne i w jaki sposób odwiedzający poruszają się po witrynie. Jeśli użytkownik nie zgodzi się na ich zastosowanie, nie będziemy wiedzieli, kiedy odwiedził naszą witrynę i nie będziemy w stanie monitorować jej wydajności.

Personalizujące pliki cookie

Służą do zwiększenia funkcjonalności witryny internetowej i personalizacji jej treści. Mogą być stosowane przez nas lub przez osoby trzecie, których usługi zostały dodane do naszych stron. Jeśli użytkownik nie zezwoli na ich zastosowanie, niektóre lub wszystkie z tych usług mogą nie działać poprawnie.

Pliki cookie do targetowania

Mogą zostać użyte przez naszych partnerów reklamowych poprzez naszą witrynę w celu stworzenia profilu zainteresowań użytkownika i wyświetlania mu odpowiednich reklam na innych witrynach. Nie przechowują bezpośrednio danych osobowych, lecz pozwalają na jednoznaczną identyfikację przeglądarki i urządzenia internetowego użytkownika. W razie braku zgody na ich zastosowanie reklamy prezentowane użytkownikowi będą w mniejszym stopniu dostosowane do jego zainteresowań.

----