工程改造奶牛产出低敏无乳清蛋白牛奶

这种牛奶可能有助于对乳清产生过敏反应的婴儿,但它也含有更多的非乳清蛋白酪蛋白,而酪蛋白也是过敏原之一

根据10月1日发布的研究,对乳清过敏的人可能可以饮用新近改造的牛奶,而不会产生令人不快的消化不良后果。

新西兰研究团队对一头名为黛西的奶牛进行了基因改造,使其产出的牛奶不含β-乳球蛋白,这种蛋白可能会引起过敏性皮肤、消化和呼吸道反应,主要发生在婴儿身上。

“由于这种蛋白质在人乳中不产生,因此这种蛋白质可能被婴儿识别为外来蛋白质并引起过敏反应也就不足为奇了,”研究作者、新西兰AgResearch的科学家斯特凡·瓦格纳告诉生命科学


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研究表明,大约每12名婴儿中就有1名会对乳清产生过敏反应,但大多数婴儿都能在长大后摆脱过敏症。

几十年来,食品制造商一直通过一种称为水解的过程分解牛奶产品中的乳清蛋白(一种包含约10种蛋白质,包括β-乳球蛋白的混合物),以降低其致敏性。[9种最怪异的过敏症]

“婴儿配方奶粉使用水解奶,据称其致敏性要低得多,但仍然存在接触过敏原的残余风险,”瓦格纳说。

一些外部研究人员表示担忧,因为虽然黛西产出的牛奶确实显示出β-乳球蛋白含量大大降低,但它含有更多的非乳清蛋白酪蛋白,而酪蛋白也是过敏原之一。“我们不认为这与牛奶过敏有任何关联;乳清蛋白是人们可能过敏的众多蛋白质之一,”约翰·霍普金斯医院过敏和免疫学主任罗伯特·伍德说,他没有参与这项新研究。 

黛西的诞生

因此,研究人员没有依赖制造方法,而是专注于获得不含乳清的原材料。

为了直接减少牛奶中的乳清,新西兰研究小组创造了一头不含β-乳球蛋白的奶牛。 为了做到这一点,他们结合了两种工具:核移植,一种在克隆著名的多利羊时代建立的技术;以及RNA干扰,一种相对较新的用于牲畜的技术,用于关闭基因。

研究人员将DNA片段插入奶牛体细胞系(即非遗传细胞系),用于奶牛泌乳组织;这种DNA元件关闭了泌乳组织中β-乳球蛋白的产生。 然后,研究人员将转基因细胞核转移到未受精的卵细胞中,这些卵细胞在受到刺激后变成了胚胎,然后植入奶牛体内——总共植入了57个克隆奶牛胚胎。[基因数字:10个引人入胜的故事]

该过程产生了五次妊娠——其中一次被终止以收集细胞。 在剩余的四次妊娠中,一次成功产下后代。

减少乳清蛋白的牛奶离上市还有数年之遥,即使它最终能摆上杂货店的货架。

“我们离任何临床试验都还很远——我们目前正在做的是证明我们的转基因奶牛产出的牛奶确实具有较低的致敏性,”瓦格纳说。

任重道远

但是,当制造商可以在生产后减少乳清蛋白时,为什么要费尽心思生产转基因奶牛呢?

“当我们用热或酶处理牛奶时,我们会损失一些对我们身体至关重要的营养物质,”安诺尔·贾贝德说,他完成了关于转基因奶牛的博士工作,目前在奥克兰大学工作,他告诉生命科学。“这是一种解决问题的方法,我们不必每次都进行加工。”

黛西出生时无法产生乳清中的主要过敏原,但也早产了四周,并且令研究人员惊讶的是,没有尾巴。

“我们确实有证据表明,尾巴缺失是由于表观遗传缺陷(影响基因表达而不是基因本身),我们认为这与小牛的基因改造无关,但这必须得到更多结果的支持,”瓦格纳说。

减少乳清蛋白的牛奶仍然含有其他过敏性蛋白质,甚至增加了酪蛋白,酪蛋白是凝结形成奶酪的主要蛋白质。

然而,根据一些研究人员的说法,让奶牛生产低敏牛奶可能是遥不可及的。

“虽然这是一个有趣的想法,但这不会消除过敏,”西奈山医学院的免疫学家休·桑普森说,他没有参与目前的研究。

由于联邦法律规定转基因牛奶不得食用,研究人员尚不确定它的味道如何。

贾贝德希望未来情况并非如此。

“当我2007年开始这个项目时,我的梦想是看到低敏奶牛,我希望将来我们能够生产(低敏)牛奶并将其推向市场,并在商店货架上看到它,”他说。

美国国家科学院院刊》杂志发表了这项研究。

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