Mælk, mælk og atter mælk
For alle pattedyr er mælk den livgivende væske, som nyfødte er afhængige af. For forskerne er mælk et fascinerende studieobjekt, formet af evolution, som til stadighed afslører nye proteiner til både at studere sygdomme og udvikle nye produkter.

Tre undergrupper af pattedyr. Den største gruppe, her repræsenteret ved mennesket, har en livmoder, hvor afkommet udvikles, så det efter fødslen er i stand til at klare sig alene på den mælk, som moderen producerer. Hos kænguruen fødes ungen i en tilstand, hvor den ikke vil kunne klare sig, medmindre den finder frem til pungen, som giver beskyttelse og næring fra en dievorte. Derfor kaldes denne gruppe for pungdyr. Den tredje gruppe kaldes kloakdyr. De lægger æg med en blød læderagtig skal, hvor ungen efter udklækning suger mælk fra brystpartiet, hvor mælken udskilles fra kirtler. Navnet kloakdyr, her vist i form af et næbdyr, refererer til, at de kun har en enkelt åbning bagi til urin, afføring og æglægning. (Fotos: Wikimedia Commons)

 

Mælk er noget, vi alle kender, og mælk har givet navn til en hel dyregruppe – pattedyrene. I udviklingen af Jordens dyreliv har denne dyregruppe udvist en helt exceptionel evne til at overleve under ændrede klimatiske forhold og har været i stand til at bosætte sig over alt på kloden.

Hvordan kan det være, at dyr, der danner mælk, har haft så gode muligheder for at tilpasse sig så godt?

Et simpelt svar er, at en optimal ernæring i et dyrs allerførste leveperiode er afgørende for overlevelse, også selvom det giver øget pres på moderen, som må skaffe sig ekstra næring til produktionen af mælken.

At mælk er en specialiseret kilde til ernæring, kan også aflæses i sammensætningen af mælken, som varierer markant mellem de enkelte arter af pattedyr, så den er optimeret til de omgivelser, dyrene lever under.

I forbindelse med landbrugets udvikling i de seneste 6.000-7.000 år har mennesket lært sig at bruge husdyr som kilde til mælk, der i dag er grundsubstans i en lang række fødevarer. Der produceres på verdensplan årligt omkring 700 millioner ton mælk, og tallet er stigende.

Til sammenligning produceres der vægtmæssigt en tilsvarende mængde hvede, hvor mælk dog hovedsageligt består af vand med opløste næringsstoffer.

Pattedyrenes udvikling

Det er kun de seneste 200 millioner år ud af Jordens 4,5 milliarder år lange historie, at den har været beboet af dyr, der kan kaldes pattedyr. 200 millioner år er dog også umådelig lang tid, og faktisk levede dinosaurer og pattedyr side om side i mange millioner år og havde en parallel evolutionær udvikling.

For cirka 66 millioner år siden skete der en katastrofe, hvor formentlig en asteroide ramte Jorden og var årsag til massedød blandt dyr og planter. Mens de store dinosaurer ikke klarede de ændrede levevilkår og uddøde, havde de langt mindre pattedyr evnen til at tilpasse sig og fortsætte den evolutionære udvikling.

De ældste kendte fossiler af pattedyr minder en del om spidsmus i størrelse og form og kan blandt andet kendes fra lignende krybdyr på opbygningen af knogler omkring kæben og øret. Det er karakteristisk for pattedyrene, at de har tre små knogler i øret, hammeren, ambolten og stigbøjlen, som forbinder trommehinden med et organ, der kan opfatte lydsvingninger.

Man kan således ud fra et fossilt kranium få en idé om, hvorvidt det stammer fra et pattedyr eller et krybdyr. Det er desuden karakteristisk for pattedyrene, at de er varmblodede, har behåring og naturligvis mælkekirtler.

Næbdyret er en af de bedst undersøgte kloakdyr

Der er i dag beskrevet omkring 5.500 forskellige arter af pattedyr. De kan opdeles i tre undergrupper, nemlig dem med livmoder, dem med en pung og dem, der lægger æg. Af de sidstnævnte, kaldet kloakdyr, kendes kun ganske få arter, hvoraf næbdyret er det mest kendte og bedst undersøgte.

Næbdyret har ikke egentlige mælkekirtler, men udskiller mælk fra et område på brystet – nærmest som sved – hvor de ny-udklækkede unger kan hæfte sig fast og suge mælken til sig.

Fakta

Denne artikel stammer fra bogen '25 søforklaringer - Naturvidenskabelige fortællinger fra Søauditorierne'. Bogen bringes i samarbejde med Aarhus Universitetsforlag. Køb bogen her

Pungdyr som kænguruen føder levende unger, der er så ufærdige, at de ikke kan overleve uden for en pose med dievorter, hvortil den nyfødte kan fasthæftes og fortsætte sin udvikling. Hos de mest almindelige pattedyr – som mennesket – udvikles ungen fuldt ud i livmoderen, inden den fødes.

For alle arter gælder det, at mælken udgør et komplet måltid for den nyfødte, som i den første tid alene behøver at ernære sig af moderens mælk.

Mælk – en udfordring for kemikeren

Mælkekirtlen er en fascinerende biologisk struktur, der er karakteriseret af en yderst speciel udviklingsproces, der først rigtigt begynder i puberteten. Ved fødslen indeholder mælkekirtlen et begrænset og simpelt netværk af kanaler.

Under puberteten udvikler dette netværk sig – styret af hormoner – og vokser ind i det fedtog bindevæv, der former kirtlen. Det forgrenede netværk af mælkekanaler og hulrum er omgivet af særlige overfladeceller kaldet epitelceller, hvor mælken dannes og udskilles.

Under en graviditet modnes kirtlen yderligere og gør sig klar til at producere store mængder af mælk under den fase, der kaldes laktationen. Efter endt laktation nedbrydes de mælkedannende epitelceller under en proces, der kaldes involutionen, men ved fornyet graviditet gendannes cellerne.

De forskellige tilstande af mælkekirtlen er styret af en kompleks blanding af hormoner og regulatorer fra æggestokkene og hypofysen i hjernen samt andre stoffer dannet lokalt omkring og i selve mælkekirtlen.

Mælk er en fysiologisk væske

Hvis man som kemiker skulle lave en opløsning af alle de ingredienser, mælk indeholder, ville man få store problemer, da mange af stofferne ikke er opløselige i vand. Tænk på kalk og det fedt, der findes i mælk, og som begge er stoffer, der slet ikke er forenelige med en vandfase.

Her har naturen udviklet avancerede og komplekse strukturer, der gør det muligt at holde disse stoffer, der ernæringsmæssigt er helt afgørende, i opløsning, så de bliver tilgængelige for afkommet.

Mælk er således en fysiologisk væske, der gennem evolutionen er optimeret til at tilføre nyfødte alle nødvendige næringsstoffer for at kunne udvikle sig og overleve. Den nøjagtige sammensætning varierer blandt de forskellige pattedyrarter, og for eksempel indeholder mælk fra sæler store mængder fedt med henblik på opbygning af et solidt spæklag, der kan beskytte sælungen mod kulde.

Bakterier fra mælken er med at opretholde afkommets tarmflora

På trods af variationerne er der dog mange træk, der er fælles.

Grundbestanden i mælk kaldes serum og består af vand, hvori der er opløst en række stoffer som proteiner, sukker, salte og vitaminer. I serummet er der desuden forskellige typer af partikler. Kaseinmiceller indeholder mælkens kalk i form af kalciumfosfat i en form, der minder om kalken i benvæv, også kaldet hydroxyapatit.

Fedtkugler består af smørfedtet omgivet af en kompleks membran, hvis funktion er at holde fedtkuglen i opløsning. Forskellige typer af hvide blodlegemer, der stammer fra blodbanen, hjælper med at bekæmpe infektioner og er et mål for sundhedstilstanden af mælkekirtlen, hvor et højt celletal tyder på en betændelsestilstand.

Hovedkomponenterne i mælk. Hovedbestanddelen er vand, hvori der er opløst proteiner, mælkesukker, salte og vitaminer. I denne serum findes forskellige komplekser som kaseinmiceller, fedtkugler, hvide blodlegemer og bakterier i forskellige mængder afhængig af dyreart. Fx har nogle husdyr store mængder kaseinmiceller, som er basis for osteproduktion.
(Illustration: Troels Marstrand)

Endelig indeholder mælk en naturlig mængde bakterier, som muligvis er med til at opretholde en sund tarmflora hos afkommet.

 

Mælkesukker og evolution

Sukkerstoffet i mælk er en lidt speciel forbindelse, som inden for biologien kun kendes fra mælk. Det består af to såkaldte monosakkarider (glukose og galaktose), der bindes sammen og danner laktose, som er det kemiske navn for mælkesukker.

Før afkommet kan udnytte næringsindholdet i laktosen, skal bindingen mellem de to monosakkarider brydes, således at glukose og galaktose frigøres. Derfor har alle nyfødte et specielt enzym i tarmen, laktase, som sørger for, at denne binding nedbrydes, så de to monosakkarider kan optages gennem tarmen og overføres til blodet, hvor det bliver ført rundt til kroppens celler.

Laktase-enzymet er interessant i forbindelse med pattedyrenes opvækst, da det er normen, at dannelsen af laktase standser, når afkommet ophører med at ernære sig af moderens mælk. På det tidspunkt er der ikke længere brug for enzymet, så hvorfor bruge energi på at lave et enzym, som ikke er til nogen nytte?

Det er også det almindelige hos mennesker, hvor omkring 70 % af voksne på verdensplan ikke danner laktase, og de har derfor vanskeligt ved at fordøje mælkeprodukter med højt indhold af mælkesukker. Hvis man alligevel indtager sådanne mælkeprodukter, kan det være en ubehagelig oplevelse, da det giver diarré og luft i fordøjelsessystemet.

Den manglende evne hos nogle voksne til at fordøje mælkesukker forveksles ofte med mælkeallergi, der biologisk set er noget helt andet og relativt sjældent.

 

Laktoseintolerance er opstået som en mutation i DNA'et

Ser man på, i hvilke områder den voksne befolkning kan fordøje mælkesukker, falder det sammen med, at der har været drevet kvægbrug langt tilbage i tiden. I Vesteuropa er det almindeligt, at man gennem hele livet bevarer evnen til at nedbryde mælkesukker, hvilket passer med, at husdyrbrug har været kendt og udnyttet i over 7.500 år.

Formentlig opstod denne evne i Centraleuropa i det, der i dag udgør Ungarn og omkringliggende områder. Området er kendt for en speciel type lerskåle, der kaldes linearbandkeramik. Disse skåle og kar har været velegnede til produktion af mejeriprodukter som ost.

I dag mener forskerne, at evnen til at tåle mælkeprodukter som voksen er udviklet ved, at der er opstået en mutation i det DNA, som regulerer syntesen af laktase, således at enzymet dannes i tarmen i hele livet.

De personer, der havde denne mutation, havde større chance for at overleve lange og kolde vintre, da de kunne ernære sig af holdbare mejeriprodukter og den mælk, husdyrene kunne producere, og de var derved i stand til at få flere børn, som efterfølgende udvandrede og bosatte sig i hele Vesteuropa.

 

Egenskaben til at tolerere mælk er opstået forskellige steder på Jorden

Det er for nylig lykkedes at identificere denne mutation som en variation i en enkelt byggesten i DNA’et – et C er således udskiftet med et T hos de personer, der danner laktase hele livet.

Vi har derfor her et fint eksempel på Darwins udviklingsteori. En lille genetisk ændring har givet større chance for at overleve, og derfor er denne specielle egenskab blevet den dominerende. I Skandinavien er det kun nogle få procent af befolkningen, der ikke har denne genvariant, og derfor kan vi skandinaver nyde mejeriprodukter hele livet.

En enkelt ændring i genet, der koder for enzymet laktase, er formentlig grunden til, at laktase hos de fleste vesteuropæere dannes hele livet, og derved gør dem i stand til at tåle mælk i voksenlivet. Denne ændring i DNA’et finder man i positionen 13910, når man tæller baglæns fra starten på det DNA, der koder for selve enzymet laktase. På denne position finder man et T i stedet for C, som er den almindelige base hos mennesket. Hos østafrikanske stammer, der har benyttet husdyr i flere tusinde år, er der påvist andre ændringer i samme område af DNA’et med det resultat, at laktase også hos disse mennesker dannes gennem hele livet.
(Illustration: Troels Marstrand)

Tilsvarende analyser af befolkningen i dele af Østafrika, der også er kendt for husdyrbrug i årtusinder, har påvist andre mutationer i det DNA, der regulerer dannelsen af laktase. Bemærkelsesværdigt er det, at det ikke er nøjagtigt den samme ændring som i den vesteuropæiske befolkning.

Det viser, at egenskaben til at kunne tolerere mælk hele livet er opstået forskellige steder på Jorden uafhængigt af hinanden.

 

Mælk har mange mættede fedtsyrer

Almindeligt fedt er kemisk opbygget af glycerol (på dansk ofte kaldet glycerin), hvortil der er fasthæftet fedtsyrer. Fedtsyrer består af en række kulstofatomer bundet sammen, hvor der i enden er en syregruppe, der kan indgå i en binding til glycerol. Antallet af kulstofatomer varierer fra 4 til over 20, og rækken af kulstofatomer kan indeholde en eller flere dobbeltbindinger.

Er der dobbeltbindinger i rækken af kulstofatomer, kaldes fedtsyrerne for umættede, mens de kaldes mættede, hvis der ingen dobbeltbindinger er. Mælk er karakteristisk ved, at indholdet af mættede fedtsyrer i forhold til umættede er relativt højt.

Det høje indhold af mættede fedtsyrer er ofte blevet fremført som argument for, at mejeriprodukter skulle være usunde og årsag til hjertekarsygdomme. Nyere analyser har dog stillet spørgsmål ved dette udsagn, ligesom man ikke har nogen forklaring på, at der i Frankrig er relativt få tilfælde af hjertekarsygdomme, men et højt forbrug af mejeriprodukter.

Det er et forhold, der går under navnet 'Det franske paradoks'. I det amerikanske tv-program 60 Minutes blev 'Det franske paradoks' for nogle år siden kædet sammen med et stort forbrug af rødvin, hvilket førte til, at rødvinssalget i USA steg betragteligt.

 

Transfedtsyrer forekommer naturligt i drøvtyggernes vom

Et karaktertræk for de umættede fedtsyrer er, at dobbeltbindingen kan optræde i to former 'cis' og 'trans'. En cis-dobbeltbinding er den naturlige form, mens trans er sjælden. Fedtstoffer med mange transfedtsyrer er generelt mere faste og stabile, hvorfor de har sværere ved at blive harske, og det har man udnyttet i fødevarer.

Her kan flydende og ustabile planteolier omdannes til faste og stabile former ved en hærdningsproces, der medfører dannelsen af transfedtsyrer. Uheldigvis har det vist sig, at transfedtsyrer øger risikoen for udvikling af hjertekarsygdomme, og brugen er derfor under afvikling.

Danmark har på dette område været foregangsland og indførte i 2004 som det første land
i verden et krav om, at maksimalt 2 % af det totale fedtindhold i en fødevare må bestå af industrielt fremstillet transfedt.

Et af de få steder, hvor transfedtsyrer forekommer naturligt, er i drøvtyggernes vom, hvor bakterier, der er afgørende for nedbrydningen af cellulose, samtidig danner specielle transfedtsyrer. Kød og mælk
fra disse dyr har et naturligt højt indhold af transfedtsyrer, som under tiden overskrider den tilladte grænseværdi. 

Det har medført, at man i lovgivningen skelner mellem naturligt og industrielt dannet transfedt, og den kemiske struktur af de involverede fedtsyrer er da også ret forskellig.

 

Havpattedyr har ret fed mælk

Næsten alle pattedyrs mælk indeholder fedt som en vigtig ernæringskilde, men mængden varierer betragtelidt. Kvindemælk har et fedtindhold på 4,5 %, hvilket er lidt mere end komælk med 3,9 %, mens havpattedyr som sæl og hvalros kan have et indhold på over 40 %.

Opbygningen af fedt med cis- og transfedtsyrer. Cis-formen af en umættet fedtsyre er den naturlige form og danner et knæk, mens trans-formen ikke har et knæk. Det betyder, at fedtstoffer med transfedtsyrer er mere faste og stabile.
(Illustration: Troels Marstrand)

Umiddelbart må man spørge sig selv, hvordan det overhovedet er muligt at få så meget fedt proppet ind i mælk, uden at det danner klumper, som vil stoppe mælkekirtlen til. Det er da også en ganske kompliceret struktur – kaldet fedtkuglemembranen – der skal til for at løse opgaven.

Mælkens komponenter dannes inde i de celler, der omgiver hulrummene i mælkekirtlen, og udskilles derefter til kanalerne, som samles og udmunder omkring brystvorten. Det gælder også fedtet, som inde i cellen først dannes som ganske små dråber omgivet af specielle fedtstoffer, der udgør en vandopløselig hinde.

På vej mod cellens overflade samles de til større dråber, som – når de udskilles fra overfladen – omsluttes af en kompleks membran bestående af proteiner og specielle fedtstoffer. Dette membranlag er i stand til at holde fedtkuglen i opløsning – selv i høje koncentrationer, som vi kender det fra piskefløde.

Nedbrydes denne membran – som for eksempel ved piskning – vil fedtstoffet samle sig i klumper, der for komælks vedkommende resulterer i et yndet og velsmagende produkt, som ofte sælges i en indpakning med billeder af gamle musikinstrumenter fra vikingetiden: nemlig smør.

 

Kasein, knogler og ost

Alle pattedyrs unger har lige fra fødslen behov for at opbygge og udvikle en stærk knoglemasse. En nødvendig komponent i knogler er kalciumfosfat, som danner den krystalstruktur, der er afgørende for styrken i knogler.

Her møder vi et tilsvarende problem som for fedt, nemlig hvordan mælk kan opretholde en høj koncentration af kalciumfosfat, der er en kemisk forbindelse, som normalt er meget uopløselig og vil danne krystaller i vand.

Løsningen er en kompliceret proteinstruktur, kaseinmicellen, som indeholder ganske små kugler af kalciumfosfat, der på grund af proteinerne holdes adskilt og dermed bliver forhindret i at danne store uopløselige krystaller.

 

Kasein fra komælk består af fire forskellige proteiner

Kasein, der udgør proteindelen af kaseinmicellen, udgøres af proteiner, der har været studeret i mange år, da de er let tilgængelige
i store mængder. Kaj Linderstrøm-Lang (1896-1959), leder af den kemiske afdeling på Carlsberg Laboratorium i perioden 1938-1959, studerede kasein og påviste, at kasein bestod af to komponenter – hvilket stod i modsætning til den almindelige opfattelse.

Den ene komponent var opløselig i tilstedeværelse af kalciumioner, mens den anden var uopløselig. Hans afhandling 'Studier over kasein, om Kaseinets Fraktionering' blev forsvaret for doktorgraden ved Københavns Universitet i 1929.

I dag ved vi, at kaseinet fra komælk består af fire forskellige proteiner, der har forskellige funktioner i dannelsen og opretholdelsen af kaseinmicellens struktur.

 

Osteløben gør mælk til ostemasse

En af kaseinets funktioner er at få kaseinmicellen gjort uopløselig, når den kommer ned i kalvens mave – mælken 'størkner' eller koagulerer. Processen kræver et specielt enzym, hvis videnskabelige navn er chymosin, men som måske bedre kendes som osteløbe.

Chymosin findes i kalvens fjerde mave, hvor det får mælken til at størkne, så selvom kalven får flydende føde, bliver det alligevel fast under fordøjelsesprocessen. Man kender ikke den nøjagtige fysiologiske forklaring på, hvorfor det er sådan, men fænomenet har været afgørende for fremstilling af oste.

Model af mælkecelle. Kernen indeholder cellens DNA, der koder for proteinerne, som dannes i det ru endoplasmatiske reticulum (RER) og overføres til Golgi-apparatet, hvor de samles og udskilles i form af sekretoriske vesikler (SV). Disse vesikler fusionerer med cellens membran, og indholdet frigøres til mælken. Fedtkuglen udskilles ved, at den omgives af cellens membran, som afsnøres, inden fedtkuglen frigøres. De enkelte celler er bundet sammen af såkaldte tight junctions (TJ), som forhindrer, at stoffer fra blodet kommer over i mælken i større mængde. Dog er der en kontrolleret transport fra blodbanen til mælken af nogle proteiner, bl.a. immunoglobuliner.
(Illustration: Troels Marstrand)

Tilsætter man osteløbe til mælk, dannes ostemassen, som udgør den væsentligste bestanddel af alle oste. En lille del af et af de fire kaseinproteiner bliver spaltet fra resten, hvorved opløseligheden ændres, og kaseinmicellen fælder ud, mælken koagulerer, og den dannede ostemasse kan derefter saltes, presses og lagres til den færdige ost.

Forskellige bakteriekulturer og behandlingsprocedurer resulterer i alle de mange ostetyper, vi kender i dag. Desuden bindes også det meste af fedtet i ostemassen, hvilket er med til at påvirke smagen og konsistensen.

 

Der er store ligheder mellem ostemodning og opløsning af blodpropper

Ordet koagulation forekommer i andre sammenhænge end ostefremstilling. Når blod størkner for at standse blødninger, koagulerer det, og processen har flere biokemiske ligheder med mælkekoagulering.

I blod findes et opløseligt protein, fibrinogen, hvorfra der kan fraspaltes et lille stykke, hvilket medfører, at det bliver uopløseligt og danner et fibrinnetværk helt analogt med dannelsen af ostemasse. Fraspaltningen styres af enzymet thrombin, som således har funktionel lighed med kalvens maveenzym.

Ikke nok med det er der i blod et andet enzym, som er vigtigt for opløsningen af fibrinnetværket. Det hedder plasmin og har afgørende betydning for nedbrydningen af blodpropper.

Nøjagtig det samme plasmin findes i mælk, hvor det deltager i nedbrydning af kaseinmiceller, og i nogle oste er enzymet vigtigt i ostemodningen. For en molekylærbiolog er der således store ligheder mellem ostemodning og opløsning af blodpropper.

 

Ny-opdagede mælkeproteiner

Laver man en samlet oversigt over mælks næringsindhold, kan man konstatere, at alle nødvendige stoffer som aminosyrer, kulhydrater, fedtsyrer, vitaminer og salte findes i tilstrækkelige mængder til, at mælk udgør et komplet måltid for den nyfødte.

Man har i de senere år desuden interesseret sig for andre og mere specielle biologisk aktive komponenter i mælk. De undersøgte biologiske aktiviteter er mangfoldige, og som eksempler kan nævnes blodtryksregulerende, antibakterielle, virushæmmende, tarmudviklende, immunregulerende og vækstøgende.

Mange af de foreslåede bioaktive komponenter udgøres af proteiner eller nedbrydningsprodukter af proteiner, og vi har på Laboratorium for Proteinkemi ved Aarhus Universitet isoleret og analyseret forskellige mælkeproteiner med henblik på at studere og beskrive deres mulige biologiske aktivitet.

 

Osteopontin findes mange steder i kroppen

Et af de første nye mælkeproteiner,
vi oprensede fra almindelig komælk, var osteopontin. Proteinet blev opdaget i 1993 af Esben Skipper Sørensen, som i sit speciale undersøgte, hvilke proteiner der blev tilbage i opløsning efter kogning af mælk efterfulgt af en syrning.

Osteopontin blev oprindelig opdaget i knogler, hvor det ved at binde til kalciumfosfat kunne regulere udfældningen af stabilt krystallinsk kalciumfosfat og dermed dannelsen af benvæv. Proteinet kan således tøjre benvævsproducerende celler til den uorganiske kalkstruktur.

Navnet osteopontin hentyder til denne aktivitet, idet 'osteo' refererer til ben, og 'pontin' er afledt af 'pons', som betyder bro på latin. Osteopontin findes mange steder i kroppen, og det er nu beskrevet, at det har en lang række forskellige effekter. For eksempel regulerer det forskellige processer i immunforsvaret.

 

Kvindemælk indeholder mere ostepontin end komælk

Første billede viser normale hudceller. Andet billede viser hudceller fra patienter med Niemann- Pick C2, hvor man kan se ophobet kolesterol. Tredje billede viser hudceller fra patienter med Niemann- Pick C2, hvor cellerne er dyrket i tilstedeværelse af koens NPC2-protein.
(Foto: Christian Würtz Heegaard)

Det er således vist, at mus, der helt mangler proteinet, har et kraftig nedsat immunforsvar. Funktionen i mælk er uklar, men det er interessant, at kvindemælk indeholder meget mere af proteinet end komælk. Den grundvidenskabelige opdagelse af osteopontin i mælk har resulteret i, at Arla Foods producerer betragtelige mængder af proteinet, hvilket har gjort det muligt at begynde ernæringsstudier med det oprensede protein.

Det er håbet, at modermælkserstatninger i højere grad kan komme til at ligne kvindemælk ved tilsætning af osteopontin, men en række andre interessante anvendelser af proteinet er også tænkelige.

Et hovedområde for vor forskning har været beskrivelsen af de proteiner, der omgiver fedtkuglerne i mælk. De væsentligste proteiner er blevet isoleret og studeret, således
at vi har fået en detaljeret forståelse af deres funktionelle egenskaber. De fleste kendes
fra andre væv i organismen, og fedtkuglens membran udgør derfor et glimrende udgangsmateriale for at studere cellemembraner i almindelighed.

 

Uforudsigelig forskning

Forskningen i mælkeproteiner demonstrerer på bedste vis grundforskningens uforudsigelighed, idet man aldrig ved, hvilke overraskende opdagelser der venter lige om hjørnet. Som en del af Lotte Bach Larsens ph.d.studium (1997) vedrørende mælkeproteiner fra komælk med evne til at nedbryde andre proteiner dukkede der således et protein op, som vi kunne isolere og analysere.

Analysen viste, at proteinet var helt ukendt, og vi havde umiddelbart ingen mulighed for at afgøre, hvilken funktion proteinet kunne have. Analysen viste dog samtidig, at proteinet havde en meget stor lighed med et protein i husstøvmider, som er hovedårsagen til husstøvmideallergi.

Derfor undersøgte vi, om børn med ægte mælkeallergi reagerede over for proteinet, hvilket dog ikke var tilfældet.

 

Forsøg med mus skal danne grundlag for yderliger studier

I år 2000 beskrev en amerikansk forskergruppe, at mangel på et bestemt protein, kaldet NPC2, medførte en meget sjælden 
og dødelig sygdom ved navn Niemann-Pick C2. I denne sygdom mangler patienten evnen til at transportere kolesterol ud og ind 
i celler, hvorfor cellerne ender med at blive fyldt med kolesterol og går til grunde.

Sammenligningen af det nye mælkeprotein med NPC2-proteinet fra mennesker viste, at vi helt tilfældigt havde isoleret koens NPC2protein. Det gav os muligheden for at studere den defekte kolesteroltransport ved at bruge koens NPC2-protein.

Efterfølgende kunne vi vise, at dyrkede celler isoleret fra patienter med NPC2-sygdommen kunne få deres normale tilstand tilbage ved blot at tilsætte koens NPC2-protein til cellerne. Forsøg med mus, der er genetisk ændrede, så de
ikke danner NPC2-proteinet, har desuden vist, at mælkeproteinet også virker i levende dyr, hvis det sprøjtes ind i blodbanen.

Disse forsøg danner nu grundlag for yderligere studier af proteinets funktion med hensyn til transport af kolesterol i kroppen. Hvorvidt proteinet i mælk har en ernæringsmæssig betydning for optagelsen og omsætningen af kolesterol, er endnu uafklaret.

 

En dyb forståelse af ernæring

Studiet af mælk på molekylært niveau er et eksempel på den mere dybdegående forskning, der foregår inden for ernæring. Det er ikke længere tilstrækkeligt at vide, hvor meget protein, fedt og andre hovedkomponenter en fødevare indeholder.Vi vil også gerne vide, hvordan de enkelte komponenter påvirker vores organisme med henblik på at forbedre den almene sundhedstilstand i befolkningen.

Desværre er der flere eksempler på, at svagt funderede forskningsresultater lidt for ukritisk er blevet brugt til formulering af generelle kostråd, som over tid har vist sig ikke at holde. Det er for eksempel gennem de seneste 50 år ofte blevet fremført, at indtagelse af mættet fedt markant øger risikoen for at udvikle hjerte-kar sygdomme.

Specielt er dette synspunkt fremhævet i en 700 sider lang rapport udgivet af U.S. General Office i 1988, hvilket har givet belæg for at opfordre befolkningen til at undgå mættet fedt. Den videnskabelige baggrund har ved nærmere eftersyn vist sig ikke at være korrekt, men alligevel bliver synspunktet hyppigt fremført og danner ofte basis for markedsføringen af såkaldte sunde fødevarer med reduceret fedt.

Beregninger har vist, at selv en markant sænket indtagelse af mættet fedt kun vil medføre, at en person får øget livslængden med omkring en måned.

 

Ernæring er kompliceret

Forståelsen af ernæring på molekylært niveau er overordentlig kompliceret. Tænk blot på, at vores mave-tarm-system er vært for varierende mængder af omkring 500 forskellige bakterietyper, som hver kan påvirke vores fordøjelse i forskellig retning.

Kunsten fremover vil være at finde de komponenter og processer, som har afgørende betydning for ernæringen, så det bliver muligt at forstå og begrænse udviklingen af en række af nutidens livsstilssygdomme. 

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs nyt om fusionsenergi, som DTU med forsøgsreaktoren på billedet nedenfor - en såkaldt tokamak - nu er kommet lidt nærmere.