Mleko A2 szansa na podwyższenie prozdrowotnych cech mleka

Mimo że mleko A2 funkcjonuje w obiegu naukowym od ponad 20 lat, z biegiem czasu poświęca się mu coraz więcej uwagi. Liczba publikacji naukowych na temat tego surowca ciągle rośnie. Przybywają nowe, szczegółowe wyniki badań rzucające światło na ten interesujący fenomen biologiczny. Chodzi o jeden z sześciu genów białek mleka krowiego – beta‑kazeinę.

tekst: prof. dr hab. inż. Stanisław Kamiński, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Genetyki Zwierząt; zdjęcie: un_vision / unsplash

Wspomniany gen razem z innymi genami kodującymi pozostałe typy kazein leży na chromosomie nr 6. Jest jednym z ok. 27 tys. genów składających się na kompletny genom bydła domowego. Białko beta-kazeina, kodowane przez ten gen, stanowi zaledwie 25–35% wszystkich kazein wydzielanych przez gruczoł mlekowy krowy. Powyższe informacje nie świadczą o wyjątkowym znaczeniu tego białka mleka. W trakcie ewolucji, tak jak prawie każdy gen, gen beta-kazeiny ulegał mutacjom, które spowodowały powstanie wariantów genetycznych, dziedziczonych przez kolejne pokolenia. Gen beta-kazeiny bydła domowego jako gatunku ma aż 12 takich wariantów, z których większość pojawiła się w ewolucji rzadkich ras, niemających dzisiaj dużego znaczenia ekonomicznego. U rasy holsztyńskiej lub holsztyńsko-fryzyjskiej występują najczęściej dwa warianty, nazwane A2 i A1. Wariant A2, mimo że opatrzony cyfrą „2”, jest pierwotny, gdyż badania ewolucyjne dowiodły, że występował już przed wykształceniem się dwóch gatunków bydła indyjskiego (Bos indicus) i bydła europejskiego (Bos taurus). Hinduscy hodowcy bydła zebu podkreślają, że ich rodzime rasy mają wariant A2 beta-kazeiny.

Wariant A1 powstał i rozprzestrzenił się prawdopodobnie wraz z rozwojem mlecznego użytkowania bydła przez człowieka kilka tysięcy lat temu. Jego obecność wśród ras bydła obecnie hodowanego na świecie jest bardzo zróżnicowana, co przedstawiono na rycinie 1. Spośród populacji bydła rasy HF w różnych krajach częstość wariantu A1 (obliczana z osobników o genotypie A1A1 i A1A2) u polskiego bydła rasy PHF wypada dobrze (między 35% a 40%). Jedynie w Izraelu, Holandii i Danii frekwencja wariantu A1 jest nieco niższa. Warto także zauważyć, że z ras hodowanych także w Polsce bydło rasy jersey ma wyjątkowo niski poziom częstości wariantu A1 (nieco poniżej 10%).

Warianty genetyczne beta-kazeiny różnią się jednym aminokwasem spośród 209, które składają się na budowę całego białka. Cóż zatem istotnego może się wydarzyć, jeśli jeden z 209 aminokwasów zamieni się na inny? W ogromnej większości takich sytuacji efekt zmian jest znikomy lub nieistotny, zwłaszcza dla cech złożonych, takich jak cechy użytkowości mlecznej. W przypadku jednak wariantu A1 beta-kazeiny natrafiono na wyjątek od tej ogólnej zasady. Badacze nowozelandzcy zauważyli bowiem, że warianty A1 i A2 zachowują się inaczej podczas trawienia przez człowieka. Wariant A2 mający w pozycji nr 67 łańcucha polipeptydowego białka beta-kazeiny aminokwas prolinę jest trawiony normalnie. Najpierw rozpada się na krótkie fragmenty (peptydy), a następnie na pojedyncze aminokwasy, które wchłaniane przez nabłonek jelitowy, przechodzą do krwiobiegu i są używane w procesach metabolicznych, głównie do biosyntezy różnorodnych białek, potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania tkanek i organów człowieka. Wariant A1, w tej samej pozycji 67, zamiast proliny ma aminokwas histydynę. Ta, wydawałoby się, niewielka zmiana rodzi dość istotne konsekwencje. Otóż podczas trawienia wariantu A1 powstaje 7-aminokwasowy peptyd, który nie rozpada się na pojedyncze aminokwasy, lecz ma zdolność przenikania przez nabłonek jelitowy do krwiobiegu. Peptyd ten nazwano beta-kazomorfiną-7. Badania naukowe prowadzone w licznych ośrodkach naukowych, w tym także w Polsce, określiły, ile powstaje kazomorfiny-7, czy dostaje się ona do krwiobiegu i na jakie funkcje organizmu może wpływać. Na przykład badania wykonane na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim wykazały, że mleko świeże od krów o genotypie A1A1 w warunkach trawienia in vitro generuje 10 razy więcej kazomorfiny-7 niż mleko od krów o genotypie A2A2. W przypadku mleka poddanego obróbce termicznej, w tym w mleku UHT, różnica ta maleje, ale nadal jest bardzo istotna – aż dwukrotna.

Peptyd beta-kazomorfina-7 dociera do różnych tkanek, na powierzchni których łączy się z receptorami typu „µ” (mi) i wywołuje różnorodne efekty fizjologiczne. Badania na zwierzętach laboratoryjnych oraz badania in vitro, a ostatnio także badania kliniczne u ludzi dowiodły, że są to efekty negatywne, naruszające m. in. tzw. dobrostan trawienny.

Zauważono, że obniżenie dobrostanu trawiennego pokrywa się z objawami osób cierpiących na nietolerancję laktozy. Powstała zatem hipoteza, że osoby deklarujące nietolerancję laktozy mogą znacznie lepiej ją tolerować, jeśli będą spożywać mleko niezawierające wariantu A1 beta-kazeiny. Jako że jest to już duży odsetek konsumentów, sytuacja ta zrodziła naturalną niszę marketingową, zachęcającą do wypromowania mleka wyłącznie A2 jako produktu o ponadnormatywnych właściwościach prozdrowotnych, skierowanych do wszystkich konsumentów, a zwłaszcza cierpiących na atypowe zaburzenia gastryczne i tych z nietolerancją laktozy.

Badania te trafiły na podatny grunt związany z pogarszającym się wizerunkiem mleka. Mimo że mleko od wieków jest uznawane za pełnowartościowy pokarm i kulturowy symbol zdrowego odżywiania, w ostatniej dekadzie obserwuje się w coraz większym stopniu krytykę mleka krowiego. Nauka nadal podtrzymuje wysoką wartość walorów odżywczych mleka, a globalny popyt na produkty mleczarskie nie spada. Redukcja spożycia mleka jest artykułowana głównie przez środowiska i osoby stosujące różne odmiany diety wegetariańskiej, a zwłaszcza przez wegan, którzy w ogóle nie spożywają mleka, jako produktu pochodzenia zwierzęcego. Ich stanowisko wynika bardziej ze swoistego stanowiska etycznego odnoszącego się do traktowania zwierząt niż z obiektywnej krytyki odżywczych właściwości mleka. Te krytyczne wobec mleka trendy mogą być poniekąd wzmocnione poprzez nagłaśnianie właściwości mleka A1.

Przed producentami mleka i przemysłem mleczarskim krystalizuje się nowe zadanie – prezentacja mleka jako bardzo cennego produktu spożywczego, którego specyficzne cechy mogą być aktywnie kształtowane, aby jego wartość wzrastała. Innymi słowy, do świadomości konsumentów mleka powinna docierać informacja, że samo mleko jest cenne, nadal jego walory prozdrowotne są przytłaczające, jedynie mleko zawierające wariant A1 (i to w dużej ilości) wymaga działań minimalizujących jego ewentualne działania niepożądane. Takie myślenie zrodziło przedsięwzięcia natury komercyjnej, aby mleko A2 produkować i dobrze sprzedawać.

Od 2003 roku mleko A2 jest sprzedawane w Nowej Zelandii i Australii jako marka premium. Firma rozpoczęła również sprzedaż mleka A2 w Chinach, Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Holandii (A2 Corporation Ltd.). Mleko A2 pod nazwą A-Zwei pojawiło się także w Austrii. Produkty powstałe na bazie mleka A2 to: mleko UHT, śmietana, jogurty oraz odżywki dla niemowląt, popularne zwłaszcza w Chinach. Zgodnie z raportem opublikowanym przez Fior Markets (Global Newswire, 2020) oczekuje się, że światowy rynek mleka A2 wzrośnie z 5,89 mld USD w 2018 roku do 21,39 mld USD do 2026 roku.

Produkcja mleka A2 jest możliwa poprzez działania hodowlane. Wystarczy oznaczyć genotyp beta-kazeiny u krów i buhajów i prowadzić takie kojarzenia, aby nasycać stado maksymalnie wariantem A2. Jak wspomniano, beta-kazeina występuje u rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej głównie w dwóch wariantach: A1 i A2. Jako że krowy dziedziczą po jednym wariancie od każdego z rodziców, istnieje możliwość występowania trzech genotypów A1A1, A2A2 i A1A2. Są w Polsce hodowcy, którzy od lat zwracają uwagę na genotyp beta-kazeiny u buhajów i do doboru wybierają osobniki tylko z genotypem A2A2, zwłaszcza że w ofercie krajowych i zagranicznych firm centrów hodowlanych nasienie takich buhajów jest powszechnie dostępne.

Najskuteczniejszą strategią hodowlaną zatem jest używanie do kojarzeń buhajów z genotypem A2A2 i krycie mi wszystkich krów niezależnie od genotypu. Tempo dojścia do stada krów produkującego wyłącznie lub prawie wyłącznie mleko A2 zależy od tego, jaki genotyp beta-kazeiny mają jałówki/krowy na początku programu kojarzeń.

Efekt ten można osiągnąć stosunkowo szybko, ponieważ zarówno wśród buhajów, jak i krów częstość wariantu A2 jest dużo wyższa niż wariantu A1. Ostatnie badania, wykonane przez nasz zespół, wskazują, że częstość występowania krów z genotypem A2A2 wynosi 43%, A1A2 – 39%, a A1A1 – zaledwie 18%. Oznacza to, że w Polsce produkujemy przede wszystkim mleko zawierające oba warianty, w których wariant A2 znacząco przeważa. W pierwszej kolejności zatem jałówki/krowy A1A1 powinny być objęte aktywnym działaniem wypierającym wariant A1. To właśnie te jałówki/krowy powinny być rozsądnie usuwane ze stada reprodukcyjnego (jeśli wykazują także niską wartość genetyczną dla cech użytkowych) lub powinny być kryte buhajami A2A2. Nie jest to generalne zalecenie, lecz plan dla tych stad, które zdecydują się na genetyczne ujednolicenia tak, aby posiadać tylko krowy A2A2. Wybór stad do takiego programu, które na starcie mają jeszcze korzystniejsze (niż średnie dla populacji) frekwencje wariantów beta-kazeiny, jest najbardziej wskazany, gdyż pozwoli na prawie całkowite szybkie wyeliminowanie wariantu A1 z tych wybranych stad.

Warto w tym miejscu podkreślić, że określenie genotypu beta-kazeiny jałówki jest możliwe poprzez badanie indywidualne tylko genu beta-kazeiny (oferowane od wielu lat przez Uniwersytet Warmińsko-Mazurski) albo w ramach oceny genomowej, wykonywanej przez PFHBiPM lub Instytut Zootechniki w Balicach. Dzieje się tak dzięki temu, że na mikromacierzy DNA, używanej do określenia wariantów kilkudziesięciu tysięcy markerów genetycznych śledzących dziedziczenie wszystkich genów bydła, umieszczono także gen beta-kazeiny. Hodowca zatem, zamawiając ocenę genomową jałówki, otrzyma jej szacowaną wartość genetyczną dla ponad 30 cech użytkowych ocenianych w Polsce, a także genotyp beta-kazeiny.

Mleko A2 w żaden sposób nie dyskredytuje głównych wartości odżywczych mleka jako takiego. Zarówno skład chemiczny, walory sensoryczne, jak i prozdrowotne są zachowane. Mleko A2 nie jest też wynikiem żadnych manipulacji genetycznych kojarzonych z GMO. Jest w stu procentach naturalnym mlekiem.

Mleko A2 wpisuje się jako nowy element dietetyki prewencyjnej, jako produkt skierowany szczególnie dla części konsumentów, przypisujących problemy trawienne nietolerancji laktozy lub osób cierpiących na problemy gastryczne wynikające z nadwrażliwości jelit. Jest także przeznaczone dla osób dbających o zbilansowaną dietę, zapobiegającą chorobom cywilizacyjnym.

Co zatem stoi na przeszkodzie, aby dążyć do produkcji mleka A2 w Polsce? Koordynacja działań spółdzielni mleczarskich i związków hodowców ma tu kluczowe znaczenie, ale należy stawiać nie na korzyści krótkoterminowe, ale długofalowe. Hodowcy bydła doskonale to rozumieją, ale muszą mieć odpowiednie gwarancje. Ujednolicenie stada krów pod kątem mleka A2 musi wynikać z jego wyższej ceny w skupie, gdyż wiąże się z kilkuletnimi zmianami w organizacji zarządzania stadem i pozyskiwaniem mleka. Informacje medialne z zagranicy potwierdzają, że mleko A2 jest znacząco droższe od mleka standardowego.

Polska, jako liczący się eksporter produktów mleczarskich, ma możliwości, aby do swojego portfolio, skierowanego zwłaszcza na rynki dalekowschodnie, włączyć produkty oparte na mleku A2. Szczególnie region północno-wschodniej Polski, z dużym udziałem użytków zielonych i ekologicznie czysty, stanowi dodatkowy atut zwiększający marketingowe powodzenie mleka A2.  

Autor korespondencyjny:
Stanisław Kamiński
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Genetyki Zwierząt
ul. M. Oczapowskiego 5, 10-719 Olsztyn
tel. 89 5234714, kgz@uwm.edu.pl