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£\-Lactoalbumina como ingrediente de formulas infantiles
RESUMEN. La £\-lactoalbumina es la principal proteina del lactosuero
en la leche materna, alcanzando una concentracion de
2,44 g/L en la leche madura. Su principal funcion es la sintesis
de lactosa a partir de glucosa y galactosa en la glandula mamaria,
aunque posee ademas otros efectos beneficiosos sobre la salud
del lactante debido a su elevada proporcion de aminoacidos
esenciales (triptofano y cisteina). Segun diversos estudios parece
influir positivamente en la absorcion de hierro en el intestino del
nino, y en experimentos in vitro, unida al acido oleico (complejo
HAMLET), es efectiva frente a tumores celulares como el papiloma
humano. El complejo HAMLET tambien presenta un claro
efecto antimicrobiano frente a Streptococcus pneumoniae, Haemophilus
influenzae, cepas enteropatogenas de Escherichia coli
y Salmonella thypimurium, sin embargo no se ha demostrado
que durante la digestion de la leche materna se forme dicho complejo
en el tracto digestivo del lactante. El desarrollo de formulas
infantiles destinadas a la alimentacion del nino durante el primer
ano de vida ha mejorado considerablemente en las ultimas decadas
intentando no solo adecuar la concentracion de nutrientes
a los requerimientos del lactante, sino tambien adicionando compuestos
bioactivos de diferente naturaleza, como la £\-lactoalbumina,
con el objetivo de alcanzar los efectos funcionales que se
producen en los ninos alimentados con leche materna.
Palabras clave: £\-lactoalbumina, efectos beneficiosos, formulas
de inicio.
SUMMARY. £\-Lactalbumin as an ingredient of infant
formula. £\-lactalbumin is the main whey protein
in human milk rising 2,44 g/L in mature milk. It has a
key function in the synthesis of lactose from glucose
and galactose in the mammary gland although this
compound has also other beneficial effects on the infant
health due to the high proportion of essential aminoacids
(tryptophan and cysteine). It seems also to
increase iron absorption in the digestive track, and in
in vitro experiments, linked to oleic acid (HAMLET
complex), has shown anticarcinogenic effects against
cellular tumor such as human papilloma. In addition,
this complex has been reported to exhibit antimicrobial
properties against Streptococcus pneumoniae,
Haemophilus influenzae, enteropathogenic strains of
Escherichia coli and Salmonella thypimurium. However,
the in vivo synthesis of HAMLET complex during
milk digestion has not been proved yet. Infant formula
have been improved considerably during the last decades
not only adapting nutrient concentrations to infants
requirements but also by the addition of new
bioactive ingredients such as £\-lactalbumin, to have
the same functional effect as in breast fed babies.
Key words: £\-lactalbumin, infant formula, beneficial
effects.
INTRODUCCION
La Sociedad Europea de Gastroenterologia, Hepatologia
y Nutricion Pediatrica y la Federacion Internacional
de Sociedades de Pediatria, Gastroenterologia,
Hepatologia y Nutricion se reunieron en el ano 2005
con expertos en el area de nutricion infantil para definir
las necesidades nutricionales en la infancia. Los
datos de la composicion de la leche materna de mujeres
sanas y bien nutridas proporcionan una guia para
establecer la composicion de formulas infantiles. Sin
embargo estos valores no deben ser tomados en sentido
estricto ya que la composicion de la leche materna
varia entre individuos y con la etapa de lactacion, habiendo
ademas considerables diferencias entre la biodisponibilidad
y efecto metabolico de nutrientes
propios de la leche humana y los similares anadidos a
las formulas infantiles. Por lo tanto una composicion
adecuada para una formula infantil se conseguira comparando
los efectos fisiologicos (patron de crecimiento),
bioquimicos (marcadores plasmaticos) y
funcionales (como la respuesta inmune) que producen
dicha formula y los de la leche materna. Este grupo internacional
de expertos concluyo que la formula infantil
solo debe contener ingredientes en las cantidades
que sirvan para un proposito nutricional o que aporten
Peso Echarri P., Gonzalez Bermudez C. A., Vasallo Morillas M.I., Santaella Pascual M.,
Ros Berruezo G., Frontela Saseta C., Martinez Gracia, C.
Departamento de Tecnologia de los Alimentos, Nutricion y Bromatologia. Facultad de Veterinaria,
Universidad de Murcia 30100. Murcia, Espana.
Instituto de Nutricion Infantil Hero Espana S.A. Alcantarilla, Murcia. Espana.
ARCHIVOS LATINOAMERICANOS DE NUTRICION
Organo Oficial de la Sociedad Latinoamericana de Nutricion
Vol. 62 No 1, 2012
£\-LACTOALBUMINA COMO INGREDIENTE DE FORMULAS INFANTILES 7
un beneficio al lactante (1), lo cual queda igualmente
establecido en los principios generales para el establecimiento
de la composicion esencial de los preparados
para actantes en la Norma del Codex Alimentarius
STAN 72-1981. Los ultimos avances que se han realizado
se dirigen a la reduccion y adaptacion del contenido
proteico y de fosforo, y a la adicion de taurina,
carnitina, nucleotidos, acidos grasos de cadena larga
y oligosacaridos (2).
Una de las principales diferencias entre la leche de
vaca y la leche humana es su concentracion proteica.
La leche humana aporta 14-16 g/L de proteinas durante
los primeros dias de lactacion, 8-10 g de proteinas
/L a los 3-4 meses y de 7 a 8 g/L a partir del sexto
mes (3), mientras que la leche de vaca contiene 32 g/L
de proteinas (4). Por esta razon los primeros intentos
para adaptar la leche de vaca a la alimentacion del lactante
se centraron en diluirla (5) para reducir la cantidad
de proteinas y minerales y asi disminuir la carga
renal de solutos, lo cual constituia un factor limitante
en la alimentacion del nino debido a la inmadurez de
estos organos (6). Posteriormente, los estudios se centraron
en resolver el predominio de proteinas del lactosuero
en la leche materna en relacion a las formulas
infantiles, mediante la adicion de proteinas del lactosuero
de origen bovino. En la mujer, la concentracion
de proteinas del lactosuero es muy elevada en los primeros
dias de la lactacion mientras que la concentracion
de caseina es casi inapreciable. Con el avance de
la lactacion, aumenta la sintesis de caseina y el volumen
de leche producido por la glandula mamaria, disminuyendo
la concentracion total de proteinas del
lactosuero. Por lo tanto se sabe que no existe una relacion
fija de proteinas del lactosuero con respecto a
la caseina en la leche humana sino que esta varia a lo
largo de la lactacion adecuandose a las necesidades del
nino. El cociente proteinas del lactosuero:caseina citado
mas frecuentemente en las referencias bibliograficas
es de 60:40, y es una aproximacion media,
aunque hay que tener en cuenta que este cambia desde
80:20 en las primeras etapas de lactacion hasta 50:50
al final de la misma (3).
Otro factor a tener en cuenta en el diseno de formulas
infantiles, es la diferente composicion de las proteinas
del lactosuero de la leche bovina en relacion a la
humana, incluso su composicion aminoacidica. Los
aminoacidos que son esenciales para el lactante se han
establecido teniendo en cuenta el perfil aminoacidico
de la leche materna. En este sentido, la concentracion
de triptofano y cisteina es la mitad en la leche de vaca
que en la humana, cuando se expresa como porcentaje
de proteina total (5). El triptofano es precursor de la serotonina
y melatonina, neurotransmisores que regulan
el apetito, el humor, la percepcion del dolor y el patron
de sueno (5, 7). Por otro lado, la cisteina es un precursor
del glutation (sistema antioxidante) y de la taurina
(8), aminoacido que juega un papel importante en el
desarrollo del cerebro. Pero la suplementacion de las
formulas con triptofano o cisteina (como aminoacidos
libres) no parece ser una manera efectiva de resolver
estos problemas, ya que es posible que no sean utilizados
de forma eficiente para la sintesis de proteinas porque
son absorbidos antes que otros aminoacidos que
constituyen la dieta. Ademas, la leche humana contiene
solo un 5% de aminoacidos libres, principalmente
acido glutamico, y taurina (9).
Por todo ello, es necesaria la investigacion de metodos
adecuados para que los aminoacidos aportados
por las formulas infantiles proporcionen un patron de
aminoacidos en sangre lo mas parecido posible al de
los lactantes alimentados con leche materna, aunque
este objetivo resulta dificil de conseguir a partir de las
proteinas de la leche de vaca. Uno de los principales
inconvenientes se produce debido a que la principal
proteina del lactosuero bovino es la £]-lactoglobulina
(una proteina ausente en el lactosuero de la leche materna),
siendo la £\-lactoalbumina la principal proteina
del lactosuero de la leche humana (Figura 1). Una de
las propuestas tecnologicas para mantener la calidad
biologica de la proteina, es asegurar un buen aporte de
FIGURA 1
Concentracion de £\-lactoalbumina en leche de vaca,
formulas estandar, formulas ricas en £\-lactoalbumina
y en leche materna. Adaptado de (14)
£\-
8 PESO ECHARRI et al.
triptofano y reducir el contenido de proteinas mediante
el enriquecimiento de la formula con alguna proteina
rica en dicho aminoacido, como la £\-lactoalbumina (3).
Funciones de la £\-lactoalbumina
La proteina £\-lactoalbumina se encuentra en la
leche de vaca en una concentracion de 1 a 1,5 g/L,
siendo aproximadamente el 3,4% de las proteinas totales
y el 20% de las proteinas del lactosuero (10, 11).
En la leche humana es la principal proteina del lactosuero,
aumentando sus niveles desde un 21% hasta un
34% del dia 1 al 14 de la lactacion, y alcanzando en la
leche madura (despues del dia 30) una concentracion
de 2,44 g/L (11, 12).
La £\-lactoalbumina posee una funcion bioquimica
por su participacion en reacciones enzimaticas, y una
funcion nutricional ya que forma parte de la composicion
de la leche materna (Figura 2). La funcion bioquimica
de esta proteina en las celulas de la glandula
mamaria es de vital importancia en la lactogenesis, ya
que junto a la galactosil-transferasa forma el complejo
enzimatico lactosa-sintasa, que cataliza la sintesis de
lactosa a partir de glucosa y galactosa (13, 14). En concreto,
la £\-lactoalbumina confiere a la galactosil-transferasa
un incremento en la afinidad por la glucosa (15,
16), en contraposicion a la formacion de otros disacaridos
que pueden ser sintetizados tambien por esta enzima.
Una vez completada la sintesis de lactosa, la
£\-lactoalbumina se disocia de la galactosil-transferasa
(cuya union es relativamente debil) y junto a otros
componentes de la leche es transportado a la superficie
apical de las celulas de la glandula mamaria, siendo
descargada al lumen alveolar. La proteina es secretada
a la leche siendo una importante fuente de aminoacidos
para el lactante, cumpliendo su funcion nutricional
(14). Su elevado contenido en aminoacidos esenciales
(63% del total), particularmente triptofano (5,9% del
total de los aminoacidos), cisteina y lisina, le confiere
un importante valor nutricional para el lactante (17).
Estructura de la £\-lactoalbumina
Las estructuras completas de la £\-lactoalbumina
bovina y humana fueron inicialmente definidas por
Brew et al., (18) y Findlay y Brew (19), respectivamente.
Puesto que la funcion es semejante en ambas
especies, sus estructuras son muy similares. Ambas
estan formadas por una cadena de 123 aminoacidos
con un 72% de homologia en la secuencia. Esta estructura
tan parecida minimiza la posibilidad de que la £\-
lactoalbumina bovina tenga propiedades antigenicas
para el nino recien nacido si la comparamos con otras
proteinas lacteas como la £]-lactoglobulina.
La estructura nativa de la £\-lactoalbumina posee
dos dominios; uno formado por una gran £\ helice y otro
por una pequena hoja £], estos se unen por un puente de
cisteina entre los residuos 73 y 91 que forman el sitio
de union del calcio. Otro puente disulfuro conecta los
dos dominios en los residuos 61-77 y toda la estructura
es estabilizada por cuatro puentes disulfuro (20). La £\-
lactoalbumina posee un sitio de fuerte union al calcio
que influye directamente en su estabilidad, aunque no
es esencial para su actividad dentro del complejo lactosa-
sintasa. Posee ademas un sitio secundario de union
al mismo mineral al que se acoplan cuatro cationes. La
union al calcio produce cambios en la funcion y estructura
terciaria de la proteina (21). Ademas de este mineral
se pueden unir otros cationes como Mg2+, Mn2+,
K+ y Na+, que compiten con el calcio produciendo en
la misma cambios similares.
Bioactividad de la £\-lactoalbumina
En las Tablas 1 y 2 se resumen algunos de los estudios
(in vivo e in vitro, respectivamente) que avalan
los efectos beneficiosos de la proteina £\-lactoalbumina
y de los peptidos procedentes de su digestion, asi como
los relacionados directamente con la actividad funcional
que puede aportar la proteina cuando se adiciona
a alimentos infantiles. Los efectos sobre la salud que
produce la £\-lactoalbumina pueden dividirse en tres
grupos; aquellos relacionados con la proteina |
intacta,
los producidos por los peptidos obtenidos tras la hidrolisis
parcial de la proteina y por ultimo los que producen
los aminoacidos libres que resultan de la
FIGURA 2
Funcion bioquimica y nutricional de la £\-lactoalbumina.
Adaptado de Lien (14)
£\-LACTOALBUMINA COMO INGREDIENTE DE FORMULAS INFANTILES 9
TABLA 1
Estudios realizados in vitro con £\-lactoalbumina o lactosuero. Efectos evidenciados
Grupos de estudio Efectos Referencia
£\-LA + tripsina/£\-LA +
quimiotripsina/
£\-LA+ pepsina
2 peptidos resultado de la enzima tripsina mostraron actividad
antimicrobiana. 1 peptido resultado de la actividad de la quimiotripsina
mostro actividad antimicrobiana. Ningun peptido de la actividad de la
pepsina mostro actividad antimicrobiana
(44)
£\- LA + acido oleico Actividad antimicrobiana contra Streptococcus pneumoniae (31)
£\-LA Peptidos inhibieron crecimiento de Escherichia coli JM103 La proteina
intacta no tuvo actividad antimicrobiana (46)
1% lactosa/Leche materna/F.
68% £\-LA*/F. 68% GMP*
Disminuyeron los recuentos de Escherichia coli despues de 6 horas
de incubacion con £\-LA y GMP (40)
1% lactosa/Leche materna/F.
68% £\-LA*/F. 68% GMP*
£\-LA y GMP inhibieron el crecimiento de S. tiphymurium y E. coli.
£\-LA y GMP mostraron beneficiosos sobre la microbiota intestinal (43)
£\-LA humana 90%**/£\-LA
bovina 68%**/£\-LA bovina
25%**/GMP 80%**
Las celulas Caco-2 tratadas con las proteinas ensayadas intactas y
digeridas (pepsina o pepsina + pancreatina) mostraron menor adhesion
a los patogenos estudiados (EPEC, S. thyphimurium y S. flexneri)
respecto al control
(45)
Proteinas lactosuero Aumento actividad del sistema inmune (34)
£\-LA camello/£\-LA bovina Mayor capacidad antioxidante de £\-LA de camello (51)
£\-LA/£]-LG Aumenta actividad del sistema inmune (35)
F. (formula infantil), £\-LA (£\-lactoalbumina), GMP (Glicomacropeptidos), EPEC (E. coli enteropatogena)
* Indica porcentaje sobre el contenido proteico
**Indican porcentaje de pureza
TABLA 2
Estudios in vivo realizados con formulas infantiles enriquecidas con £\-lactoalbumina o lactosuero.
Efectos evidenciados.
Grupos de estudio Efectos Referencia
FE /F. ¡õProt. 1/2[£\-LA] /F.
¡õProt. ¡ô[£\-LA] Perfil aminoacidico semejante al de ninos alimentados a pecho.
(24)
FE/ F £\-LA/F. GMP/LM Monos Rhesus alimentados con F £\-LA, mostraron una composicion de la
microbiota intestinal semejante a los alimentados con LM. (52)
FE/F. ¡õProt. ¡ô[£\-LA]/F. 11%
£\-LA 14%GMP
Patron de crecimiento similar en los dos grupos de ninos. Mejor aceptacion
y tolerancia de la formula experimental (26)
F. 25% £\-LA 15% GMP/F.
25% £\-LA 10% GMP/LM
No encontraron grandes diferencias en la microbiota intestinal debido a la
alta variabilidad interindividual. ¡õrecuentos de clostridios. (41)
FE /F. GMP/F. £\-LA/LM
Monos Rhesus alimentados con F. £\-LA presentaron un perfil aminoacido
similar al de los alimentados con LM. ¡ôabsorcion Zn en los grupos F.GMP
y F.£\-LA (30)
F. 70% lactosuero/LM Crecimiento, tolerancia y recuentos en la microbiota intestinal similares a
los de los ninos alimentados con LM (27)
F. 11% £\-LA 14% GMP/F.
25% £\-LA 15% GMP/F. 25%
£\-LA 10% GMP/LM
Patron de crecimiento parecido a ninos alimentados con LM.
Concentracion de triptofano ¡ô (F.E vs. F ¡ô[£\-LA])
(25)
Proteinas lactosuero Aumenta repuesta sistema inmune de ratones infectados con E.coli
0157:H7 (37)
FE /F. ¡ô[£\-LA] + probiotico F. experimental produce menores efectos gastrointestinales en bebes con
colico, ademas su crecimiento fue el esperado. (53)
F. 11% £\-LA 14% GMP/F.
25% £\-LA 15% GMP/F. 25%
£\-LA 10% GMP/LM
£\-LA y GMP no afectaron a la absorcion de hierro
(54)
FE/F. ¡õProt.
¡ô[lactosuero]/LM
El peso ganado del grupo alimentado con F. ¡õProt. ¡ô[lactosuero]se situo
entre FE y LM. Crecimiento similar al grupo de LM (28)
FE: Formula estandar; LM: Leche materna; F: formula; Prot: proteina; GMP: glicomacropeptidos; £\-LA: £\-lactoalbumina
10 PESO ECHARRI et al.
digestion completa de dicha proteina (11). La mayoria
de las investigaciones se centran en este ultimo punto
debido a que la £\-lactoalbumina es particularmente
rica en aminoacidos esenciales, sin embargo se debe
destacar que existen otras funciones biologicas que derivan
de la ingesta de £\-lactoalbumina.
Aunque, como ya se ha expuesto anteriormente, la
estructura primaria de la £\-lactoalbumina bovina y humana
es similar, se desconoce si se forman los mismos
peptidos antimicrobianos durante la digestion in vivo.
Ademas, es importante tener en cuenta que los procesos
de purificacion de esta proteina del lactosuero son
cruciales para mantener su estructura y su bioactividad.
El tratamiento termico altera el patron de uniones
disulfuro entre proteinas y/o causa uniones cruzadas
intermoleculares. La £\-lactoalbumina sola o en presencia
de otras proteinas del lactosuero induce la formacion
de uniones intermoleculares por puentes
disulfuro entre la proteina en si, entre la £\-lactoalbumina
y la £]-lactoglobulina, o entre la £\-lactoalbumina
y la albumina serica bovina, lo que impediria la liberacion
de los peptidos bioactivos con accion antimicrobiana.
Efectos derivados del aporte
de aminoacidos esenciales
El triptofano, es un aminoacido precursor de la serotonina
cerebral y de la melatonina. Ambos compuestos
regulan una gran cantidad de reacciones como el
apetito, y la saciedad, la percepcion del dolor, la depresion
y el ritmo del sueno. En un estudio realizado
en adultos, Markus et al., (22) compararon el efecto
de la ingesta de £\-lactoalbumina frente a la caseina
sobre la respuesta al estres, comprobando que entre los
individuos susceptibles al estres, aquellos que habian
tomado £\-lactoalbumina mostraban menos episodios
de depresion que los que ingerian caseina, asociando
este hecho a un aumento de la concentracion de triptofano
en plasma. En un estudio posterior Markus et
al., (23) ratificaron el aumento de triptofano en plasma
tras el consumo de una dieta rica en £\-lactoalbumina
respecto a la dieta control, observandose mejor funcion
cognitiva en pacientes vulnerables a padecer un
estado de depresion. Por otro lado, los ninos recien nacidos
pueden encontrarse en riesgo de insuficiente biodisponibilidad
de triptofano para la sintesis optima de
serotonina en el cerebro. En este sentido, en un estudio
realizado en ninos por Yogman et al., (7) aquellos que
recibian triptofano entraban mas rapidamente en episodios
activos y de sueno que los que recibian valina
o formula infantil estandar.
Los efectos beneficiosos de las formulas infantiles
con concentraciones aumentadas en £\-lactoalbumina
fueron mostrados por Heine et al., (24) en un estudio
en el que una formula estandar, rica en proteina (18
g/L) y baja en £\-lactoalbumina fue comparada con
otras dos formulas bajas en proteinas (13 g/L), y con
una concentracion intermedia y alta de £\-lactoalbumina.
Solo los recien nacidos que recibieron la formula
con alta concentracion de £\-lactoalbumina mostraron
una concentracion de triptofano serico tan alto como
los alimentados con leche humana. Este estudio demostro
que el desarrollo de formulas infantiles bajas en proteinas
pero enriquecidas con £\-lactoalbumina, supone
un importante avance en el desarrollo de formulas infantiles
mas parecidas en composicion a la leche humana.
Sandstrom et al., (25) realizaron un estudio en
recien nacidos sanos comparando un grupo alimentado
con lactancia natural con otro alimentado con una formula
estandar a base de proteinas del lactosuero y otras
dos formulas ricas en £\-lactoalbumina (25%) con diferentes
concentraciones de glicomacropeptidos (15%
y 10%). Todas las formulas tenian la misma cantidad
de proteina, sin embargo las formulas con 25% de £\-
lactoalbumina contenian un 20% mas de triptofano que
la formula estandar. Este hecho dio lugar a una concentracion
plasmatica del aminoacido similar al obtenido
en los ninos alimentados con leche materna. El nitrogeno
ureico en sangre fue significativamente mayor en
todos los ninos alimentados con formula, en relacion a
los ninos alimentados con leche materna y puesto que
el crecimiento fue optimo, estos autores propusieron
disminuir la cantidad total de proteina en las formulas,
siempre que esta sea de alta calidad, ya que elevados
niveles de proteina suponen una elevada carga renal.
En este sentido Lien et al., (26) llevaron a cabo un estudio
en el que evaluaron una formula con menor contenido
proteico y enriquecida con £\-lactoalbumina,
observando un patron de crecimiento optimo.
Son varios los estudios que investigan el efecto de
las formulas infantiles enriquecidas con £\-lactoalbumina
sobre el crecimiento de los lactantes y en todos
los casos los resultados obtenidos demuestran un patron
de crecimiento mas parecido al de los lactantes
alimentados con leche materna que el de los ninos alimentados
con formulas estandar (25, 27, 28).
£\-LACTOALBUMINA COMO INGREDIENTE DE FORMULAS INFANTILES 11
Efecto sobre la absorcion de minerales
La union de los minerales a peptidos procedentes
de las proteinas del suero es menor y menos especifica
que la union a peptidos originarios de la caseina, ya
que tienen cargas negativas que unen eficientemente
cationes divalentes (Fe2+, Mg2+, Mn2+, Cu2+ y Se2+). Sin
embargo los peptidos que se producen mediante hidrolisis
in vitro o in vivo de la proteina £\-lactoalbumina,
captan los minerales actuando de transportadores pudiendo
aumentar subiodisponibilidad (29). Asi, en un
estudio realizado en monos Rhesus, Kelleher et al.,
(30) observaron que las formulas enriquecidas con £\-
lactoalbumina producian un aumento en la absorcion
de zinc con respecto a los animales alimentados con
leche materna. Tambien observaron un aumento en la
absorcion de hierro pero sin diferencias estadisticamente
significativas respecto al grupo control. Sin embargo,
Sandstrom et al., (25) comprobaron un
incremento en la absorcion de hierro en ninos alimentados
con formulas ricas en £\-lactoalbumina (25%).
Este aumento se reflejo en los niveles de hierro serico,
sin aparecer modificaciones en la ferritina serica ni en
el hematocrito. La concentracion de minerales en las
formulas es superior a la de la leche materna debido
en muchos casos a su reducida absorcion, pero la adicion
de £\-lactoalbumina podria conseguir una mayor
biodisponibilidad de cationes divalentes, siendo necesario
anadir una menor proporcion del mineral a las
formulas infantiles.
Actividad anticarcinogenica
En 1995 se observo una nueva actividad de esta proteina
que desperto gran interes, Hakansson et al., (31)
encontraron una forma multimerica de la £\-lactoalbumina
con actividad antitumoral selectiva. Posteriormente
se demostro que esta proteina unida al acido
graso C18:1:9 cis (acido oleico) formaba un complejo
(HAMLET/BAMLET: Human or Bovine Alpha-lactalbumin
Made Letal to Tumor cells) que tambien poseia
actividad in vitro frente a diferentes tipos de
tumores (32) induciendo apoptosis celular. Ademas, recientemente
se ha demostrado in vivo el efecto terapeutico
especifico del complejo HAMLET sobre varios
tumores como glioblastomas humanos, tumores en
glandulas mamarias de raton y tambien sobre el papiloma
humano en el que se observo una reduccion de
las lesiones causadas por dicho virus en un 100% de
los pacientes tratados con el complejo HAMLET (33).
Sin embargo, hasta ahora los beneficios sobre la salud
de los neonatos de los productos derivados de la digestion
de la leche, y la posible formacion los complejos
HAMLET en alguna etapa determinada de la digestion,
permanece sin esclarecer (11).
Actividad sobre el sistema inmune
En dos recientes estudios in vitro (34, 35) se ha demostrado
la actividad positiva de las proteinas del lactosuero
sobre el sistema inmune. Por otro lado estudios
con cultivos celulares y estudios in vivo han demostrado
que estas proteinas son capaces de aumentar la
respuesta inmune no especifica y especifica (36, 37).
La alta concentracion de aminoacidos precursores de
glutation parecer ser la causa de los efectos inmunologicos
producidos (38).
Actividad prebiotica
Segun diversos autores, la £\-lactoalbumina estimula
el crecimiento de bifidobacterias, uno de los grupos
microbianos indicadores de la salud intestinal del
nino. Este hecho fue observado por Kee et al., (39) en
un estudio in vitro realizado con Bifidobacterium longum
ATCC 15707 y los peptidos resultantes de la digestion
de la proteina. Ademas, estos peptidos poseen
un efecto inhibitorio sobre Bacteroides, Clostridium y
E. coli, llegando a ser la reduccion de estas bacterias
potencialmente patogenas semejante a la que se observa
en recien nacidos alimentados mediante lactancia
materna (40). En un estudio in vivo realizado por
Bruck et al., (41) se observo un ligero efecto bifidogenico
en la poblacion de ninos alimentados con formulas
enriquecidas con £\-lactoalbumina solo en
aquellos casos en los que la poblacion de bacterias beneficiosas
era en inicio muy baja (ninos no alimentados
con leche materna).
Actividad antimicrobiana
Son diversos los estudios in vitro que demuestran
l |
a actividad antimicrobiana de los peptidos que se producen
tras la digestion de esta proteina Pihlanto-Leppala
et al., (42) indicaron que tanto la pepsina como la
tripsina liberan peptidos a partir de la £\-lactoalbumina
capaces de inhibir el crecimiento de Escherichia coli,
mientras que la misma proteina sin ser sometida a hidrolisis
carece completamente de efecto. Se demostro
el efecto antimicrobiano que ejerce la £\-lactoalbumina,
cuando es anadida a formulas infantiles, frente
12 PESO ECHARRI et al.
a bacterias patogenas inoculadas en monos Rhesus
(Escherichia coli enteropatogeno y Salmonella thypimurium)
(43). Por otro lado, tres de los polipeptidos
liberados tras la digestion (mediante la accion de la
tripsina y la quimotripsina) presentaron efecto antimicrobiano
frente a Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus
aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococci
y C. albicans (44). Bruck et al., (45) demostraron que
las celulas Caco-2 expuestas a peptidos procedentes
de la digestion tanto de la proteina £\-lactoalbumina
como de glicomacropeptidos mostraban menor adhesion
de los patogenos Eschechia coli enteopatogeno,
Shigella flexneri y Salmonella thiphymurium respecto
a las celulas control.
Otros efectos de la £\-lactoalbumina
Entre otras funciones atribuidas a los peptidos procedentes
de la digestion de esta proteina se encuentra
la actividad reductora de la presion sanguinea. Diversos
estudios demuestran que diferentes peptidos procedentes
de la proteina £\-lactoalbumina sometida a
digestion enzimatica, poseen actividad antihipertensiva
(46, 47). Se ha demostrado tambien la capacidad
antioxidante de los peptidos obtenidos de la digestion
de la £\-lactoalbumina (48), las propiedades antiulcerativas
y su actividad opioide (49, 50).
Conclusiones
El enriquecimiento de las formulas infantiles con
£\-lactoalbumina permite obtener un producto con una
composicion proteica y aminoacidica mas parecida a
la leche humana, hecho que tiene una gran importancia
desde un punto de vista nutricional al ser esta proteina
una fuente natural de triptofano y cisteina. Ademas, es
importante valorar la actividad biologica beneficiosa
que puede producirse en el recien nacido alimentado
con lactancia artificial con la incorporacion de £\-lactoalbumina
en su dieta, principalmente por su accion
inmunoestimuladora y antimicrobiana, ya que en edades
tempranas el sistema inmunologico no se encuentra
suficientemente desarrollado, siendo mayor la
incidencia de enfermedades gastrointestinales que los
ninos lactados a pecho.
REFERENCIAS
1. Koletzko B, Baker S, Cleghorn G, Neto UF, Gopalan
S, Hernell O, et al. Global standard for the composition
of infant formula. Recommendations of an ESPGHAN
coordinated International Expert Group. J Pediatr Gastroenterol
Nutr. 2005; 41:584¡V99.
2. Dorca J. Ingredientes funcionales en las formulas infantiles.
Bol Pediatr. 2008; 48:347-52.
3. Lonnerdal B. Nutritional and physiologic significance
of human milk proteins. Am J Clin Nutr. 2003;
77Suppl 6:S1537¡V43.
4. Haug A, Hostmark AT, Harstad OM. Bovine milk in
human nutrition ¡V a review. Lipids Health Dis. 2007;
6(25):1-16.
5. Heine WE, Klein PD, Reeds PJ. The importance of £\-
lactalbumin in infant nutrition. J Nutr. 1991; 121:277-
83.
6. Rees L. Healthy digestion in infants. SA Farm Pract.
2005; 47(7):31-2.
7. Yogman MW, Zeisel SH, Roberts C. Assessing effects
of serotonin precursors on newborn behavior. J
Psychiatr Res. 1982; 17:123¡V33.
8. Lo CW. Human milk: nutritional properties. In: Walker
WA, Watkins JB, editors. Nutrition in pediatrics. Canada:
Hamilton: Decker BC. 1997; p.436¡V48.
9. Davis AM, Harris BJ, Lien EL, Pramuk K, Trabulsi J.
£\-Lactalbumin-rich infant formula fed to healthy term
infants in a multicenter study: plasma essential amino
acids and gastrointestinal tolerance. Eur J Clin Nutr.
2008; 62:1294¡V301.
10. Swaisgood HE. Nitrogenous components of milk. F.
Protein and amino acid composition of bovine milk.
In: Jensen RG, editor. Handbook of milk composition.
New York: Academic Press. 1995; p. 464¡V8.
11. Chatterton DEW, Smithers G, Roupas P, Brodkorb A.
Bioactivity of £]-lactoglobulin and £\-lactalbumin¡X
Technological implications for processing. Int Dairy
J. 2006; 16(11):1229-40.
12. Jackson JG, Janszen DB, Lonnerdal B, Lien EL, Pramuck
KP, Kuhlman CF. A multinational study of £\-
lactalbumin concentrations in human milk. J Nutr
Biochem. 2004; 15:517¡V21.
13. Brodbeck U, Denton WL, Tanahashi N, Ebner KE.
The Isolation and Identification of the B Protein of
Lactose Synthetase as £\-Lactalbumin. J Biol Chem.
1967; 242(7):1391-7.
14. Lien EL. 2003. Infant formulas with increased concentrations
of £\-lactalbumin. Am J Clin Nutr.2003;
77Suppl 6:S1555¡V8.
15. Hill RL, Brew K. Lactose synthetase. Adv. Enzymol.
1975; 43:411-90.
16. Musci G, Berliner LJ. Physiological roles of zinc and
calcium binding to £\-lactalbumin in lactose biosynthesis.
Biochem. 1985; 24:6945-8.
17. Rees L. Healthy digestion in infants. SA Farm Pract.
2005; 47(7):31-2.
£\-LACTOALBUMINA COMO INGREDIENTE DE FORMULAS INFANTILES 13
18. Brew K, Castellino FJ, Vasaman TC, Hill RL. The
complete amino acid sequence of bovineƒn £\-Lactalbumin.
J Biol Chem. 1970; 245(17):4570-82.
19. Findlay JBC, Brew K. The complete amino-acid sequence
of human £\-lactalbumin. Eur J Biochem. 1972;
27:65-86
20. Permyakov EA, Berliner LJ. Lactalbumin: structure
and function. FEBS Lett. 2000; 473: 269-74.
21. Anderson PJ, Brooks CL, Berliner LJ. Functional
identification of calcium binding residues in bovine
£\-lactalbumin. Biochem. 1997; 36:11648-54.
22. Markus CR, Olivier B, Panhuysen GEM, Gugten JV,
Alles MS, Tuiten A., et al. The bovine protein £\-lactalbumin
increases the plasma ratio of tryptophan to
the other large neutral amino acids, and in vulnerable
subjects raises brain serotonin activity, reduces cortisol
concentration, and improves mood under stress. Am J
Clin Nutr.2000; 71:1536¡V44.
23. Markus CR, Olivier B, de Haan EH. Whey protein rich
in £\-lactalbumin increases the ratio of plasma tryptophan
to the sum of the other large neutral amino acids
and improves cognitive performance in stress-vulnerable
subjects. Am J Clin Nutr. 2002; 75(6):1051¡V6.
24. Heine W, Radke M, Wutzke KD, Peters E, Kundt G.
Alpha-lactalbumin- enriched low-protein infant formulas:
a comparison to breast milk feeding. Acta Paediatr.
1996; 85:1024¡V8.
25. Sandstrom O, Lonnerdal B, Graverholt G, Hernell O.
Effects of £\-lactalbumin¡Venriched formula containing
different concentrations of glycomacropeptide on infant
nutrition. Am J Clin Nutr. 2008; 87(4):921-8.
26. Lien EL, Davis AM, Euler AR. Growth and safety in
term infants fed reduced-protein formula with added
bovine alpha-lactalbumin. J Pediatr Gastroenterol
Nutr. 2004; 38:170-6.
27. Rochat F, Cherbut C, Barclay D, Puccio G, Fazzolari-
Nescic A, Grathwohla D, Haschke F. A whey-predominant
formula induces fecal microbiota similar to that
found in breast-fed infants. Nutr Res. 2007; 27:735¡V
40.
28. Trabulsi J, Capeding R, Lebumfacil J, Ramanujam K,
Feng P, McSweeney S, et al.Effect of an £\-lactalbumin-
enriched infant formula with lower protein on
growth. Eur J Clin Nutr. 2011; 65:167¡V174.
29. Kamau, SM, Cheison, SC. Chen W, Liu XM, Lu RR.
Alpha-lactalbumin: Its production technologies and
bioactive peptides. Compr Rev Food Sci F. 2010;
9:197-212.
30. Kelleher SL, Chatterton D, Nielsen K, Lonnerdal B.
Glycomacropeptide and alpha-lactalbumin supplementation
of infant formula affects growth and nutritional
status in infant rhesus monkeys. Am J Clin Nutr.
2003; 77:1261-8.
31. Hakansson A, Svensson M, Mossberg A-K, Sabharwal
H, Linse S, Lazou I et al.A folding variant of £\-
lactalbumin with bactericidal activity against
Streptococcus pneumoniae. Mol Microbiol. 2000;
35(3):589-600.
32. Knyazeva EL, Grishchenko VM, Fadeev RS, Akatov
VS, Permyakov SE, Permyakov EA. Who is Mr.
HAMLET? Interaction of human £\-Lactalbumin with
Monomeric Oleic Acid. Biochem. 2008; 47:13127-37.
33. GustafssonL, Hallgren O, Mossberg A-K, Pettersson
J, Fischer W, Aronsson A, Svanborg C. HAMLET kills
tumor cells by apoptosis: structure, cellular mechanisms,
and therapy. J Nutr. 2005; 135:1299-303.
34. Saint-Sauveur D, Gauthier SF, Boutin Y, Montoni A,
Fliss I. Effect of feeding whey peptide fractions on the
immune response in healthy and Escherichia coli infected
mice. Int Dairy J. 2009; (19):537¡V44.
35. Jacquot A, GauthierRejean FS, Drouin R, Boutin Y.
Proliferative effects of synthetic peptides from £]-lactoglobulin
and £\-lactalbumin on murine splenocytes.
Int Dairy J. 2010; 20 (8): 514-21.
36. Gomez HF, Ochoa TJ, Herrera-Insua I, Carlin LG,
Cleary TG. Lactoferrin protects rabbits from Shigella
flexneri-induced inflammatory enteritis. Infect Immun.
2002; 70:7050¡V3.
37. Saint-Sauveur D, Gauthier SF, Boutin Y, Montoni A.
Immunomodulating properties of a whey protein isolate,
its enzymatic digest and peptide fractions.Int
Dairy J. 2008; (18):260¡V70.
38. Madureira AR, Pereira CI, Gomes AMP, Pintado ME,
Malcata FX. Bovine whey proteins-overview on their
main biological properties. Food Res Int. 2007;
40:1197-211.
39. Kee HJ, Kim ER, Jung HK, Yun SS, Juhn SL, Hong
YH. Effect of enzymatically hydrolyzed £\-LA fractions
with pepsin on growth-promoting of Bifidobacterium
longum ATCC 15707. Korean J Dairy Sci.
1998; 20(1): 61¡V8.
40. Bruck WM, Kelleher SL, Gibson GR, Nielsen KE.
Chatterton DE, Lonnerdal B. rRNA probes used to
quantify the effects of glycomacropeptide and £\-lactalbumin
supplementation on the predominant groups
of intestinal bacteria of infant rhesus monkeys challenged
with enteropathogenic Escherichia coli. J Pediatr
Gastroenterol Nutr. 2003; 37 (3): 273¡V80.
41. Bruck WM, Redgrave M, Tuohy KM, Lonnerdal B,
Graverholt G, Hernell O et al. Effects of bovine £\-lactalbumin
and casein glycomacropeptide-enriched infant
formulae on faecalmicrobiota in healthy term
infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr.2006; 43:673¡V9.
42. Pihlanto- Leppala A, Marnila P, Hubert L, Rokka T,
Korhonen HJ, Karp M. The effect of £\-lactalbumin
and £]-lactoglobulin hydrolysates on the metabolic ac14
ECHARRI et al.
tivity of Escherichia coli JM103. J Appl Microbiol.
1999; 87(4):540¡V5.
43. Bruck WM, Graverholt G, Gibson GR. Use of batch
culture and a two-stage continuous culture system to
study the effect of supplemental£\-lactalbumin and
glycomacropeptide on mixed populations of human
gut bacteria. FEMS Microbiol Ecol. 2002; 41:231-7.
44. Pellegrini A, Thomas U, Bramaz N, Hunziker P, Fellenberg
R. Isolation and identification of three bactericidal
domains in the bovine £\-lactalbumin molecule.
Biochem Biophys Acta.1999; 1426:439-448.
45. Bruck WM, Kelleher SL, Gibson GR, Lonnerdal B.
The effects of -lactalbuminand glycomacropeptide on
the association of CaCo-2 cells by enteropathogenic
Escherichia coli, Salmonella typhimurium and Shigella
flexneri. FEMS Microbiol Lett. 2006; 259:158¡V62.
46. Pihlanto-Leppala A, Koskinen P, Piilola K, Tupasela
T, Korhonen H. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory
properties of whey protein digest: concentration
and characterization of active peptides. J Dairy
Res. 2000; 67:53¡V64.
47. Otte J, Shalaby SM, Zakora M, Pripp AH, El-Shabrawy
SA. Angiotensin-converting enzyme inhibitory
activity of milk protein hydrolysates: Effect of substrate,
enzyme and time of hydrolysis. Int Dairy J 2007;
17:488¡V503.
48. Hernandez-Ledesma B, Quiros A, Amigo L, Recio I.
Identification of bioactive peptides after digestion of
human milk and infant formula with pepsin and pancreatin.
Int Dairy J. 2007; 17:42¡V9.
49. Antila P, Paakkari I, Jarvinen A, Mattila MJ, Laukkanen
M, Pihlanto-Leppala A. Opioid peptides derived
from in vitro proteolysis of whey proteins. Int Dairy J
1991; 1:215¡V29.
50. Pihlanto- Leppala A. Bioactive peptides derived from
bovine whey proteins: opioid and ACE-inhibitory peptide.
Trends Food Sci Technol. 2001; 11:347¡V56.
51. Salami M, Yousefi R, Ehsani MR, Razavi H, Chobert
JM, Haertl T, et al. Enzymatic digestion and antioxidant
activity of the native and molten globule states of
camel £\-lactalbumin: Possible significance for use in
infant formula. Int Dairy J. 2009; 19:518-23.
52. Bruck WM, Kelleher SL, Gibson GR, Nielsen KE.
Chatterton DE, Lonnerdal B. rRNA probes used to
quantify the effects of glycomacropeptide and £\-lactalbumin
supplementation on the predominant groups
of intestinal bacteria of infant rhesus monkeys challenged
with enteropathogenic Escherichia coli. J Pediatr
Gastroenterol Nutr. 2003; 37(3): 273¡V80.
53. Dupont C, Rivero M, GrillonC, Belaroussi N, Kalindjian
A, Marin V. £\-Lactalbumin-enriched and probiotic
supplemented infant formula in infants with colic:
growth and gastrointestinal tolerance. Eur J Clin Nutr.
2010; 64:765¡V7.
54. Szymlek-Gay EA, Hernell O, Abrams SA, Lonnerdal
B, Graverholt G, Domellof M. £\-lactalbumin and casein-
glycomacropeptide have no effect on iron absorption
from low-iron formula in healthy term infants.
Pediatr Res. 2010; 1:12-3.
Recibido: 13-12-2011
Aceptado: 13-04-2012 |
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