Коровье молоко (молоко крупного рогатого скота) примерно на 87% состоит из воды и на 13% из «твердых фракций»: жира, белка, лактозы («молочного сахара») и минералов:
Однако между отдельными коровами и породами существуют различия. Например, коровы голштинской/фризской породы производят молоко, которое приблизительно на 12% состоит из твердых фракций, тогда как в молоке джерсийских коров приблизительно 15% твердых фракций.
Молочный белок относится к двум общим типам — казеинам и белкам сыворотки. Казеиновые белки выпадают в осадок в виде кислот, тогда как сывороточные белки остаются в растворенном состоянии. Под твердой частью мы подразумеваем неводянистую часть молока, остающуюся после испарения воды.
Казеиновые белки подразделяются на три типа: альфа-, бета- и каппа-казеины. В литре коровьего молока содержится 9—12 г (около 2 чайных ложек) бета-казеина, опять же, в зависимости от породы коров.
Все белки состоят из аминокислот. Ключевая особенность аминокислоты в том, что ее молекула содержит по крайней мере один атом азота. Подобно жирам и углеводам (включая сахара), аминокислоты также содержат углерод, водород и кислород. Но именно входящий в их состав азот и его связь с атомами водорода и углерода ставит аминокислоты в исключительное положение.
Аминокислоты выступают фундаментальными кирпичиками живой материи. Согласно большинству учебников в тканях человека присутствует 20 аминокислот. Восемь из них, классифицируются как незаменимые (эссенциальные) соединения, получаемые из пищи; у младенцев и лиц пожилого возраста число незаменимых аминокислот может достигать 10. Остальные могут синтезироваться внутри организма из других аминокислот.
При употреблении пищи, которая содержит белок, наш организм расщепляет его с помощью пищеварительных ферментов, образующихся в желудке и кишечнике, сначала на белковые фрагменты, именуемые пептидами, и затем на отдельные аминокислоты.
Этот процесс называется гидролизом (гидро = вода, лизис = расщепление), т.к. с участием молекул воды расщепляются белки и пептиды. Образующиеся аминокислоты проникают в кровоток. Но не все пептиды расщепляются на аминокислоты и усваиваются. Некоторые пептиды удаляются из организма в составе фекалий, а другим удается проникнуть, по-прежнему в форме пептидов, через стенку пищеварительного тракта в кровоток.
Белок бета-казеин представляет собой свернутую цепь из 209 аминокислот.
Различают 8 вариантов бета-казеина. Первоначально их классифицировали по буквам — А, В, С, D, Е и F, отражая порядок, в котором они были обнаружены. Впоследствии бета-казеин был подразделен на три типа: А1, А2 и АЗ.
В настоящее время наиболее распространенные разновидности бета-казеина — это А1 и А2.
Первый из обнаруженных учеными бета-казеинов был назван бета-казеином А1. Бета-казеин А2 получил это наименование, так как он стал вторым из обнаруженных вариантов.
Лишь много позже наука доказала, что, с точки зрения эволюции, первым пептидом был бета-казеин А2, а единственная разница между бета-казеинами А1 и А2 — это аминокислота в 67-м положении
В бета-казеине А1 в 67-м положении находится аминокислота гистидин (His), а в бета-казеине А2 — пролин (Pro).
Как ни удивительно, но крошечное различие в белковой структуре приводит к качественным различиям с точки зрения воздействия расщепленного белка на организм.
Причина в том, что пролин образует прочную связь с соседней аминокислотой в 66-м положении, а именно, с изолейцином, тогда как связь гистидина с изолейцином с легкостью разрушается пищеварительными ферментами. В бета-казеине А2 пролин также прочно связан с аминокислотой в 68-м положении. В результате этого из бета-казеина А1 при переваривании высвобождается пептид, состоящий из 7 аминокислот и именуемый БКМ7, тогда как, по имеющимся данным, этого не происходит (или происходит в незначительной степени) при переваривании бета-казеина А2.
Отличительная особенность казоморфинов состоит в том, что они происходят из казеина и обладают опиоидными (морфиноподобными) свойствами: корень казо- происходит от казеина, а морфин, как и морфий — от Морфея, греческого бога сна.
О существовании казоморфинов и об их опиоидных свойствах первыми сообщили в 1979 г. немецкие ученые.
Полная структура бета-казоморфин-7 (БКМ7) записывается следующим образом: тирозин-пролин-фенилаланин-пролин-глицин-пролин-изолейцин (Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile). К счастью, нет никакой необходимости запоминать последовательность в полном или сокращенном виде, чтобы понять, что связи молекул пролина с другими аминокислотами исключительно прочны, и это придает большую сопротивляемость БКМ7 с точки зрения его дальнейшего расщепления. Мои коллеги — биохимики говорят мне, что подобная близость трех молекул пролина весьма необычна. Однако, удивительно или нет, а с коровьим молоком дело обстоит именно так.
Бета-казоморфин-7 — это не единственный опиоид, который может выделяться из молока. Однако представляется, что БКМ7, и в еще большей степени БКМ5, который может в некоторых ситуациях выделяться из БКМ7, это, безусловно, самые сильные молочные опиоиды.
В молоке содержатся также антагонисты опиоидов, которые в большой степени нивелируют эффект более слабых опиоидов. Теоретически можно предположить, что БКМ7 выделяется не только
из молока А1, но и из молока А2. В конце концов, в обоих вариантах
бета-казеина содержится последовательность из 7 аминокислот.
Различие состоит только в следующей по порядку (соседней) аминокислоте в цепи, с которой связан этот пептид (пролин вместо гистидина).
Японские и немецкие ученые сообщали в научных журналах, что не смогли выделить БКМ7 из бета-казеина А2. Джереми Хилл писал в меморандуме, адресованном в октябре 2000г. Уоррену Ларсену, что это «вполне объяснимо с точки зрения механики».
То, что бета-казоморфин-7 не выделяется из варианта А2, вызвано тем, что связи молекулы пролина со смежными аминокислотами очень прочны.
Различают также, по крайней мере, шесть менее значительных вариантов бета-казеина под названием АЗ, В, С, D, Е и F. В вариантах В, С и F в 67-м положении находится гистидин, и поэтому, как следует ожидать, они расщепляются по тому же механизму, что и А1. Напротив, в вариантах АЗ, D и Е в 67-м положении находится пролин, и поэтому, с точки зрения выделения БКМ7, они ведут себя так же, как А2.
Таким образом, когда мы говорим о бета-казеине А1, то подразумеваем, в действительности, семейство вариантов, которые действуют аналогично варианту А1. А когда мы говорим об А2, то подразумеваем семейство вариантов, действующих как А2.
Автор: Keith Woodford — профессор Линкольнского университета Новой Зеландии
Перевод: Марк Дадян
