工程改造奶牛產出低敏無乳清蛋白牛奶

這種牛奶可能有助於對乳清產生過敏反應的嬰兒,但它也含有更多的非乳清蛋白酪蛋白,而酪蛋白也是過敏原之一

根據10月1日釋出的研究,對乳清過敏的人可能可以飲用新近改造的牛奶,而不會產生令人不快的消化不良後果。

紐西蘭研究團隊對一頭名為黛西的奶牛進行了基因改造,使其產出的牛奶不含β-乳球蛋白,這種蛋白可能會引起過敏性皮膚、消化和呼吸道反應,主要發生在嬰兒身上。

“由於這種蛋白質在人乳中不產生,因此這種蛋白質可能被嬰兒識別為外來蛋白質並引起過敏反應也就不足為奇了,”研究作者、紐西蘭AgResearch的科學家斯特凡·瓦格納告訴生命科學


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研究表明,大約每12名嬰兒中就有1名會對乳清產生過敏反應,但大多數嬰兒都能在長大後襬脫過敏症。

幾十年來,食品製造商一直透過一種稱為水解的過程分解牛奶產品中的乳清蛋白(一種包含約10種蛋白質,包括β-乳球蛋白的混合物),以降低其致敏性。[9種最怪異的過敏症]

“嬰兒配方奶粉使用水解奶,據稱其致敏性要低得多,但仍然存在接觸過敏原的殘餘風險,”瓦格納說。

一些外部研究人員表示擔憂,因為雖然黛西產出的牛奶確實顯示出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,而酪蛋白也是過敏原之一。“我們不認為這與牛奶過敏有任何關聯;乳清蛋白是人們可能過敏的眾多蛋白質之一,”約翰·霍普金斯醫院過敏和免疫學主任羅伯特·伍德說,他沒有參與這項新研究。 

黛西的誕生

因此,研究人員沒有依賴製造方法,而是專注於獲得不含乳清的原材料。

為了直接減少牛奶中的乳清,紐西蘭研究小組創造了一頭不含β-乳球蛋白的奶牛。 為了做到這一點,他們結合了兩種工具:核移植,一種在克隆著名的多利羊時代建立的技術;以及RNA干擾,一種相對較新的用於牲畜的技術,用於關閉基因。

研究人員將DNA片段插入奶牛體細胞系(即非遺傳細胞系),用於奶牛泌乳組織;這種DNA元件關閉了泌乳組織中β-乳球蛋白的產生。 然後,研究人員將轉基因細胞核轉移到未受精的卵細胞中,這些卵細胞在受到刺激後變成了胚胎,然後植入奶牛體內——總共植入了57個克隆奶牛胚胎。[基因數字:10個引人入勝的故事]

該過程產生了五次妊娠——其中一次被終止以收集細胞。 在剩餘的四次妊娠中,一次成功產下後代。

減少乳清蛋白的牛奶離上市還有數年之遙,即使它最終能擺上雜貨店的貨架。

“我們離任何臨床試驗都還很遠——我們目前正在做的是證明我們的轉基因奶牛產出的牛奶確實具有較低的致敏性,”瓦格納說。

任重道遠

但是,當製造商可以在生產後減少乳清蛋白時,為什麼要費盡心思生產轉基因奶牛呢?

“當我們用熱或酶處理牛奶時,我們會損失一些對我們身體至關重要的營養物質,”安諾爾·賈貝德說,他完成了關於轉基因奶牛的博士工作,目前在奧克蘭大學工作,他告訴生命科學。“這是一種解決問題的方法,我們不必每次都進行加工。”

黛西出生時無法產生乳清中的主要過敏原,但也早產了四周,並且令研究人員驚訝的是,沒有尾巴。

“我們確實有證據表明,尾巴缺失是由於表觀遺傳缺陷(影響基因表達而不是基因本身),我們認為這與小牛的基因改造無關,但這必須得到更多結果的支援,”瓦格納說。

減少乳清蛋白的牛奶仍然含有其他過敏性蛋白質,甚至增加了酪蛋白,酪蛋白是凝結形成乳酪的主要蛋白質。

然而,根據一些研究人員的說法,讓奶牛生產低敏牛奶可能是遙不可及的。

“雖然這是一個有趣的想法,但這不會消除過敏,”西奈山醫學院的免疫學家休·桑普森說,他沒有參與目前的研究。

由於聯邦法律規定轉基因牛奶不得食用,研究人員尚不確定它的味道如何。

賈貝德希望未來情況並非如此。

“當我2007年開始這個專案時,我的夢想是看到低敏奶牛,我希望將來我們能夠生產(低敏)牛奶並將其推向市場,並在商店貨架上看到它,”他說。

美國國家科學院院刊》雜誌發表了這項研究。

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