Glikomakropeptyd (GMP), zwany także kazeinomakropeptydem, jest bioaktywnym peptydem pochodzącym z białek mleka, który jest uwalniany z κ-kazeiny w wyniku fizjologicznego trawienia enzymatycznego w przewodzie pokarmowym lub w procesach technologicznych produkcji sera, w związku z czym pojawia się również we frakcjach białek serwatkowych, w relatywnie wysokich stężeniach, sięgających zazwyczaj ok. 20%.
Po spożyciu GMP jest częściowo trawiony do aminokwasów i drobniejszych peptydów o swoistej aktywności biologicznej, a częściowo wchłaniany i dystrybuowany drogą naczyń krwionośnych w formie całej, nienaruszonej cząsteczki. Jednocześnie w świetle jelita grubego, pewna ilość GMP ulega przetworzeniu przez bakterie mikroflory jelitowej.
Ze względu na wymierny udział w białkach mleka krowiego, GMP był na przestrzeni lat przedmiotem wielu badań. Podsumowując doniesienia literaturowe, dotyczące korzystnej dla zdrowia, biologicznej aktywności bydlęcego GMP, możemy wyciągnąć wnioski odnośnie jego działania przeciwbakteryjnego, prebiotycznego, remineralizującego, modulującego wydzielanie i metabolizm hormonów gastrycznych, przeciwnowotworowego i immunomodulującego.
Środek spożywczy specjalnego przeznaczenia
Fenyloketonuria to wrodzona, genetyczna choroba metaboliczna, w której przebiegu niedobór enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej powoduje niemożność metabolizmu aminokwasu fenyloalaniny, a odkładająca się w tej sytuacji w tkankach, głównie w tkance nerwowej, fenyloalanina prowadzi do rozwoju objawów chorobowych. Podstawą leczenia tej choroby jest więc odpowiednia dieta, eliminująca pokarmy białkowe, obfitujące w fenyloalaninę. Taka dieta wymaga jednak odpowiedniej suplementacji, albowiem może prowadzić do niedoboru innych aminokwasów, w tym absolutnie niezbędnych do życia, tzw. aminokwasów egzogennych.
A ponieważ GMP jest białkiem całkowicie pozbawionym fenyloalaniny, za to obfitującym w takie aminokwasy egzogenne, jak leucyna, izoleucyna i walina, dlatego proponowany jest jako dietetyczne źródło białka dla osób chorych na fenyloketonurię.
W walce z bakteriami chorobotwórczymi
W badaniach wykazano, że GMP jest zdolny do hamowania zmian chorobowych, powodowanych przez toksynę cholery i pałeczki okrężnicy, na drodze 70-procentowego blokowania wiązania tych toksyn z ich specyficznymi receptorami.
Następnie inne badania wykazały zależną od dawki zdolność GMP do wiązania i blokowania przylegania do komórek jelitowych takich bakterii chorobotwórczych, jak toksyczne szczepy Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella typhimurium, Morganella morganii i Shigella flexneri, ale nie probiotycznych bakterii Lactobacillus casei. Jak się w badaniach tych okazało, GMP oddziałuje z bakteriami, ale nie z ich komórkami docelowymi.
Badania ponadto udowodniły, że GMP działa leczniczo w biegunkach wywołanych przez patogenne szczepy Escherichia coli, zapobiega kolonizacji jelit przez bakterie chorobotwórcze, łagodzi uszkodzenia jelit związane z przebiegiem infekcji oraz chroni przed wzrostem przepuszczalności bariery jelitowej.
Z uwagi na swoje właściwości przeciwbakteryjne, GMP – jak się okazuje – działa również przeciwpróchniczo. Otóż GMP hamuje przyleganie do szkliwa bakterii tworzących płytkę nazębną i generujących próchnicę, takich jak Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis, Streptococcus sobrinus i Actinomyces viscosus.
Jako prebiotyk
Mówiąc o probiotykach, mamy na myśli pożyteczne drobnoustroje naszej mikroflory jelitowej, nazywanej wymiennie mikrobiotą lub mikrobiomem. Natomiast prebiotyki to składniki pokarmowe, sprzyjające utrzymaniu korzystnego dla zdrowia, mikrobiologicznego składu mikrobiomu.
Badania dotyczące właściwości prebiotycznych opracowano jako analizę wzrostu poszczególnych szczepów probiotyków w pożywce wzbogaconej GMP oraz zmian w mikroflorze jelitowej zwierząt i ludzi, którym podawano doustnie ten peptyd. A wszystkie te badania wskazały na działanie GMP promujące wzrost określonych szczepów pożytecznych drobnoustrojów. W podsumowaniu tych badań stwierdzono, że GMP wspomaga tworzenie zdrowej mikroflory jelitowej, a jednocześnie zapobiega kolonizacji jelit przez bakterie chorobotwórcze. Zaobserwowano tu przykładowo znaczny wzrost liczności bakterii szczepów Lactobacillus i Bifidobacteria, wraz ze znacznym spadkiem liczby Enterobacteriaceae oraz toksycznych bakterii z grupy Escherichia coli.
Spożycie GMP modyfikowało również populację bakterii jelitowych poprzez redukcję szczepów związanych z patogenezą nieswoistego zapalenia jelit. Doustne podawanie GMP wiązało się też ze wzrostem stężenia w jelitach krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, takich jak octan, maślan i propionian, o których wiadomo, że działają przeciwzapalnie w przewodzie pokarmowym. Przykładowo kwas masłowy, najczęściej w postaci maślanu sodu, stosowany jest jako suplement diety, polecany w chorobach przewodu pokarmowego, m.in. w przypadku zespołu jelita nadwrażliwego, zaburzeń mikrobioty jelitowej oraz choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy.
Ważna sprawa – mineralizacja
W badaniach na ludziach wykazano, że przeciwpróchnicza aktywność GMP związana jest też z jego remineralizującym oddziaływaniem na tkankę kostną zębów.
GMP poprawia przyswajalność głównie dwóch minerałów – wapnia i cynku. W związku z tym, jak wynika z badań, zwiększa stężenie wapnia w kościach i chroni przed zrzeszotniem kości, czyli osteoporozą.
W walce z otyłością i cukrzycą
Wyniki badań sugerują, że podczas naturalnego karmienia piersią GMP, modulując wydzielanie soków trawiennych, odgrywa ważną rolę w zachowaniu struktury i funkcjonalności aktywnych biologicznie frakcji białek mleka.
W badaniach powiązano spożycie GMP z kontrolą apetytu poprzez modulację wydzielania hormonów gastrycznych – cholecystokininy i greliny. W badaniach ponadto wykazano, że długotrwałe spożywanie białek serwatkowych bogatych w GMP obniża poziom insuliny na czczo w osoczu krwi, podczas gdy białka serwatkowe bez udziału glikomakropeptydu nie wykazują takiego działania. Co więcej, gdy GMP podawano pacjentom ze stanem przedcukrzycowym w połączeniu z glukozą, wzrost poziomu cukru we krwi był znacznie niższy w porównaniu ze spożyciem samej glukozy.
Dalsze badania udowodniły, że GMP blokuje wytwarzanie komórek tłuszczowych i akumulację w ich wnętrzu tłuszczów, hamuje przyrost tłuszczowej masy ciała, obniża ogólny poziom cholesterolu i jego szkodliwej frakcji LDL, hamuje proces stłuszczenia wątroby i ogranicza uszkodzenia oksydacyjne tego narządu, a także obniża we krwi poziom markerów stanu zapalnego.
W walce z nowotworami
W zwierzęcych modach raka jelita grubego, doustne podawanie GMP zwiększało ekspresję białek związanych z ochroną przeciwnowotworową, a jednocześnie zmniejszało liczbę krypt ognisk zapalnych, będących wskaźnikami rozwoju nowotworu.
Co więcej, GMP hamował w ludzkich komórkach gruczolakoraka jelita grubego ekspresję czynnika jądrowego, wyzwalającego proces rozwoju raka okrężnicy w przebiegu nieswoistego zapalenia jelit.
Jako środek przeciwzapalny
Istnieje wiele badań in vitro, które wykazują aktywność regulacyjną GMP na różne funkcje pełnione przez komórki odpornościowe. Dodatkowo podawany doustnie GMP jest w stanie modulować odpowiedź immunologiczną, która leży u podstaw kilku patologii zapalnych. Przykładowo spożycie GMP spowodowało zmniejszenie alergicznej odpowiedzi immunologicznej oraz stanu zapalnego i patologicznej przebudowy tkanek w przypadku astmy i atopowego zapalenia skóry.
Wszystkie te eksperymenty uwieńczono badaniem pilotażowym z udziałem pacjentów z aktywnym wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, które wykazało, że GMP – stosowany jako terapia żywieniowa uzupełniająca standardowe leczenie – wywiera takie samo działanie modyfikujące przebieg choroby, jak leczenie polegające na zwiększeniu dawki leku mesalaminy (standardowe leczenie), a ponadto jest całkowicie bezpieczny oraz bardzo dobrze tolerowany i bardzo chętnie akceptowany przez pacjentów.
Podsumowując tę problematykę, specjaliści podkreślają, że GMP wywiera istotne korzyści zdrowotne w przypadku różnych stanów zapalnych, przy czym efekt ten jest szczególnie korzystny, gdy glikomakropeptyd zostaje zastosowany profilaktycznie.
Zdrowie w porcji serwatki
Opracowane dotychczas modele badawcze GMP przyniosły obiecujące wyniki w promocji zdrowia i profilaktyce niektórych chorób o podłożu zapalnym, takich jak choroby metaboliczne, zapalenie jelita grubego czy różnego typu alergie.
Jak uważają specjaliści, dogłębne zbadanie mechanizmów działania GMP na poziomie fizjologicznym, komórkowym i molekularnym przyspieszy rozwój badań klinicznych nad GMP w zakresie zdrowia ludzkiego i jego włączenie do arsenału środków terapeutycznych jako składnika żywności funkcjonalnej, suplementów diety oraz tzw. nutraceutyków, czyli leków pochodzenia pokarmowego. Ponadto dalsze badania nad aktywnością biologiczną GMP powinny pozwolić na identyfikację innych możliwych kierunków jego działania i zastosowań w ochronie naszego zdrowia.
Niezależnie jednak od tego, co przyniesie przyszłość, już dziś możemy cieszyć się okrytymi do tej pory właściwościami zdrowotnymi GMP, racząc się koktajlami proteinowymi na bazie białek serwatkowych, obfitujących w glikomakropeptyd.
Autor: Sławomir Ambroziak