محققان پروتئومهای شیر گاو و شتر را مقایسه کرده و تمرکز خود را بر روی پروتئینهای ایمنی و فرآوری قرار دادند. پروتئینهای ایمنی در بخشهای خامهای غالب بودند، به طوری که شیر شتر حاوی ۴۹ پروتئین ایمنی و شیر گاو ۴۷ پروتئین ایمنی بود که بیشتر از شیر کامل و شیر کم چرب بود.
به گزارش رسانه اخبار پزشکی مدنا، در یک مطالعه اخیر که در مجله شیمی غذا منتشر شد، محققان پروتئومهای شیر گاو و شتر را مقایسه کرده و تمرکز خود را بر روی پروتئینهای ایمنی، پپتیدهای بیواکتیو (BPs) و آلرژنها قرار دادند. آنها همچنین تأثیر روشهای جداسازی و فرآوری را ارزیابی کردند.
شیر، ویژگی اصلی پستانداران، تغذیه و محافظت ایمنی را از طریق ترکیب متوازن پروتئینها، چربیها و لاکتوز فراهم میکند. فراتر از تأمین مواد مغذی، پروتئینها و پپتیدهای بیواکتیو در شیر نقشهای درمانی دارند که از جمله اثرات ضد میکروبی، ضد فشار خون و آنتی اکسیدانی را شامل میشود.
شیر شتر که به دلیل فواید سلامتی ادراک شدهاش در حال افزایش محبوبیت است، از نظر ترکیب و آلرژنها تفاوتهای قابل توجهی با شیر گاو دارد. شیر شتر به طور قابل توجهی فاقد β لاکتوگلوبولین (β-Lg) است که آلرژن اصلی در شیر گاو محسوب میشود. با این حال، پروتئینهای شیر میتوانند واکنشهای آلرژیک وابسته به ایمونوگلوبولین E (IgE) را تحریک کنند.
تحقیقات بیشتر برای بررسی عملکردهای ایمنی، پتانسیلهای درمانی و خطرات آلرژیک پروتئینها و پپتیدهای شیر ضروری است تا مصرف ایمن و مفید آن تضمین شود. شیر خام گاو (شیر حمام کلئوپاترا، نیو ساوت ولز، استرالیا) و شیر شتر عربی (مزرعه لبنیات گود ارث، غرب استرالیا، استرالیا) از نظر فنی از طریق چهار تکرار فنی تجزیه و تحلیل شدند. نمونههای شیر از طریق سانتریفیوژ به بخشهای شیر کم چرب و خامهای جداسازی شدند. بخش خامهای با محلول بافر فسفات شسته شد و با ۰.۴٪ سدیم دودسیل سولفات (SDS) برای حل کردن پروتئینهای هیدروفوبیک درمان شد و سپس با ورتکسینگ، سونیکیشن و جداسازی چربی ادامه یافت. شیر کم چرب به عنوان معیار برای درمان SDS استفاده شد.
غلظت پروتئینها با استفاده از آزمون برادفورد اندازهگیری شد. پروتئینها کاهش یافته، آلکولته شده و با تریپسین هضم شدند تا برای تجزیه و تحلیل پپتیدها با استفاده از SWATH-MS و DIA-NN آماده شوند، که از پروتئومهای مرجع FASTA برای Bos taurus و Camelus dromedarius استفاده شد. پپتیدهای بومی از طریق استخراج فازی جامد (SPE) خالصسازی شده و با طیفسنجی جرمی IDA تحلیل شدند. پروتئینهای بیواکتیو (BPs) و آلرژنها با استفاده از یک پایگاه داده سفارشی و AllerCatPro نقشهبرداری شدند.
دادهها با استفاده از R، Cytoscape و نمودارهای Circos برای شناسایی پروتئینهای ایمنی، آلرژنهای بالقوه و فعالیتهای بیولوژیکی تجسم شدند. تحلیلهای آماری شامل غنیسازی مسیرهای KEGG و آزمایش تفاوت غلظت پروتئینها برای مقایسه پروتئومهای شیر گاو و شتر بودند. در تجزیه و تحلیل مقایسهای حاضر از شیر شتر و گاو، بیشترین تعداد گروههای پروتئینی در بخش خامهای هر دو گونه شناسایی شد، به طوری که شیر شتر ۵۳۷ پروتئین متمایز و شیر گاو ۵۶۰ پروتئین را تولید کرد. این یافتهها تنوع پروتئینی موجود در بخش خامهای را برجسته ساخت.
گروههای پروتئینی همپوشانیشده در تمام بخشهای شیر مشاهده شدند، به طوری که شیر شتر همپوشانی بیشتری بین شیر خامهای و کامل (۵۷۹ پروتئین) نسبت به شیر خامهای و کم چرب (۴۳۸ پروتئین) نشان داد. به طور مشابه، شیر گاو همپوشانی بیشتری بین شیر خامهای و کامل (۲۷۱ پروتئین) نسبت به شیر خامهای و کم چرب (۲۴۱ پروتئین) داشت. این نشاندهنده کارایی درمان با SDS برای حل کردن پروتئینهای مرتبط با خامه، به ویژه در شیر شتر است.
پروتئینهای مرتبط با سیستم ایمنی در بخش خامهای برای هر دو شیر شتر و گاو بیشتر بود. شیر خامهای شتر حاوی ۴۹ پروتئین ایمنی بود، در حالی که شیر خامهای گاو ۴۷ پروتئین ایمنی داشت، که به طور قابل توجهی بیشتر از بخشهای شیر کامل یا کم چرب بود. تحلیل آماری با استفاده از آزمون کراسکال والیس تفاوتهای معناداری در غلظت پروتئینهای ایمنی بین خامه و سایر بخشهای شیر تأیید کرد. در عوض، هیچ تفاوت معناداری بین شیر کم چرب و کامل مشاهده نشد. به ویژه، مسیرهای مرتبط با ایمنی، از جمله پردازش آنتیژن و اندوسیتوز، در خامه غنی شدند، به ویژه در شیر شتر.
تحلیل تفاوت غلظت پروتئینها نشان داد که شیر خامهای شتر نسبت به شیر کامل ۳۰۷ پروتئین و نسبت به شیر کم چرب ۱۸۹ پروتئین بیشتر داشت. این پروتئینها عمدتاً با مسیرهای ایمنی، از جمله ارائه آنتیژن و عملکرد ریبوزوم مرتبط بودند. خامه گاو نیز نشاندهنده افزایش معناداری در پروتئینهای مرتبط با فرآیندهای ایمنی بود، از جمله فاگوسیتوز وابسته به گیرنده Fc گاما و مهاجرت لکوسیتها. تحلیل شبکه تعاملات پروتئین-پروتئین (PPI) پروتئینهای ایمنی کلیدی را شناسایی کرد، مانند اینتگرین β۲ و تکمیل C3 در شیر شتر و اینتگرین β۲ و پروتئین شوک حرارتی ۹۰ در شیر گاو که به عنوان گرههای مرکزی برای ثبات شبکه حیاتی بودند.
مطالعه همچنین تفاوتهای غنیسازی BP بین شیر شتر و گاو را برجسته ساخت. شیر شتر تنوع بیشتری در BP نشان داد و روش فیلترینگ ۸۸۸ پپتید بومی تولید کرد، در حالی که در شیر گاو این عدد ۲۲۳ بود. فعالیتهای بیولوژیکی پیشبینی شده شامل خواص ضد فشار خون، ضد میکروبی، آنتی اکسیدانی و ضد دیابت بودند. شیر شتر همچنین تعداد بیشتری از پپتیدهای تریپتیک با فعالیت بیولوژیکی بالقوه نسبت به شیر گاو نشان داد.
در پروفایلسازی آلرژنها، شیر شتر و گاو به ترتیب حاوی ۵۳ و ۵۲ پروتئین آلرژنی بالقوه بودند. همپوشانی بالایی بین پروفایلهای آلرژیزای دو گونه مشاهده شد، به طوری که ۳۲ آلرژن شیر گاو معادلهایی در شیر شتر داشتند. قابل توجه است که β Lg، آلرژن اصلی در شیر گاو، در شیر شتر غایب بود، که نشاندهنده پتانسیل آلرژنی پایینتر شیر شتر است.
خلاصه اینکه، بخش خامهای بیشترین بازده پروتئینی را نشان داد و شیر شتر تنوع پروتئوم و فراوانی BP بیشتری را به نمایش گذاشت. پروتئینهای ایمنی کلیدی، از جمله اینتگرین β۲ و پروتئینهای شوک حرارتی، در خامه غنی شده بودند که بر نقش آن در مسیرهای ایمنی تأکید میکند. شیر شتر ظرفیت بیشتری برای تولید BP داشت و فاقد β-Lg، آلرژن اصلی شیر گاو بود، که پتانسیل هیپوآلرژنیک آن را تأکید میکند. این یافتهها ویژگیهای درمانی شیر شتر و اهمیت جداسازی برای مطالعه پروتئینهای شیر را نشان میدهند.
