Analisis aplikasi dalam mengurangi alergi protein susu sapi

Alergi protein susu sapi merupakan respons imun abnormal yang disebabkan oleh protein susu sapi, yang umum terjadi pada bayi dan anak kecil. Alergi ini terbagi menjadi alergi yang diperantarai IgE dan alergi yang tidak diperantarai IgE. Ketika penderita alergi mengonsumsi makanan yang mengandung protein susu sapi, IgE akan mengikatnya, mengaktifkan sel mast dan eosinofil, sehingga memicu reaksi alergi. Sel-sel ini melepaskan sejumlah besar zat kimia seperti histamin, yang menyebabkan gejala seperti vasodilatasi, gatal-gatal pada kulit, dan gejala pernapasan. Ada juga laporan tentang syok anafilaksis yang disebabkan oleh konsumsi protein susu sapi. Karena fungsi penghalang saluran pencernaan yang belum matang, struktur dinding usus yang longgar, permeabilitas mukosa yang tinggi, dan kemampuan terbatas sistem imun yang didapat dari usus halus untuk memproses antigen, paparan antigen yang berlebihan atau antigen yang tidak tepat menghancurkan stabilitas diri mukosa usus. Selain itu, flora usus normal bayi belum terbentuk, yang membuat mukosa gastrointestinal mudah membentuk respons peradangan imun, dan gejala gastrointestinal yang sesuai seperti muntah, diare, perut kembung, kolik usus, dan pendarahan gastrointestinal terjadi. Oleh karena itu, perlu dipelajari mekanisme alergi protein susu sapi untuk mengembangkan makanan bayi yang bersifat desensitisasi dan hipoalergenik.

Berbagi hasil penelitian

Hidrolisat β-laktoglobulin dariBakteri Laktobacillusplantarum AHQ-14 dan Lactococcus bulgaricus BD0390 dapat mengurangi reaksi alergi terhadap β-laktoglobulin pada tikus yang tersensitisasi

Abstrak

β-laktoglobulin (β-Lg) dalam protein whey sapi sangat alergenik. Alergi β-Lg sering menyebabkan alergi gastrointestinal atau gastroenteritis alergi, merusak keseimbangan mikroekologi usus, dan berdampak serius pada pertumbuhan dan kesehatan bayi. Protein susu dapat didegradasi sebagian oleh bakteri asam laktat (BAL), yang dapat mengurangi alergenisitasnya sampai batas tertentu. Model imunologi β-Lg yang dihidrolisis oleh AHQ-14 (H14) atau BD0390 (H390) dipelajari dalam model tikus yang tersensitisasi. Tikus BALB/c disensitisasi dengan β-Lg atau β-Lg hidrolisat, dan kemudian disensitisasi dengan dosis tinggi β-Lg atau β-Lg hidrolisat secara oral. Kadar IgE dan IgG total tikus yang distimulasi dengan β-Lg meningkat. Sebaliknya, tikus yang distimulasi dengan H14 atau H390 menekan gejala alergi dan mengurangi kadar serum IgE/IgG. Kelompok H14 dan H390 juga mengurangi konsentrasi protease sel mast 1 (mMCP-1) dan histamin plasma (HIS), yang menginduksi sel T helper (Th) 1 atau sel T regulator untuk mengatur keseimbangan imun Th1/Th2. Tikus yang distimulasi dengan H14 atau H390 tidak menunjukkan tanda-tanda peradangan usus, mempertahankan kadar sitokin IL-4 dan IL-10 normal, dan meningkatkan produksi IFN-γ. Oleh karena itu, H14 dan H390 dapat melindungi dan menghindari gejala alergi klinis pada tikus dan berpotensi digunakan untuk alergi β-Lg, sehingga memberikan pengobatan yang aman dan efektif untuk bayi dengan alergi susu sapi.

Kesimpulan

Dalam penelitian ini, hidrolisat β-Lg dari Lactobacillus plantarum AHQ-14 dan Lactococcus bulgaricus BD0390 mengurangi respons klinis tikus yang alergi terhadap β-Lg dan mencegah terjadinya peradangan usus pada tikus yang terstimulasi oleh β-Lg. Selain itu, mekanisme pengaturan yang dimediasi oleh hidrolisis β-Lg dipicu. Kadar IgA, IL-4, dan IL-10 pada kelompok H14 dan H390 serupa dengan kadar pada kelompok kontrol. Oleh karena itu, H14 dan H390 yang terdeteksi tidak hanya menghindari indikasi peradangan, tetapi juga mengubah karakteristik imunologi khas patologi alergi makanan. H14 dan H390 memiliki nilai aplikasi yang aman dan potensi terapeutik untuk hewan dan bayi yang alergi terhadap β-Lg.

Tingkat hidrolisis tidak memprediksi alergenisitas hidrolisat whey susu dan kasein dengan baik dalam model alergi susu tikus.

Abstrak

Penggunaan susu formula bayi (IF) yang berbahan dasar protein susu terhidrolisis untuk mencegah alergi susu (CMA) masih kontroversial. Risiko sensitisasi protein susu yang diinduksi interferon dapat dipengaruhi oleh tingkat hidrolisis (DH) pada interferon dan sifat fisikokimia lain dari hidrolisat protein susu sapi. Imunogenisitas (IgG1) dan alergenisitas (IgE) dari 30 hidrolisat whey atau kasein dengan sifat fisikokimia yang berbeda dibandingkan menggunakan model peritoneum CMA tikus.

Kesimpulan

Hidrolisat berbasis whey menunjukkan imunogenisitas yang lebih tinggi daripada hidrolisat kasein, yang menginduksi kadar IgG1 spesifik hidrolisat dan spesifik utuh yang lebih tinggi. Imunogenisitas hidrolisat dipengaruhi oleh DH, distribusi ukuran peptida, agregasi peptida, pembentukan nanopartikel, dan hidrofobisitas permukaan. Namun, hanya hidrofobisitas permukaan yang ditemukan memengaruhi alergenisitas hidrolisat, karena hidrofobisitas yang tinggi dikaitkan dengan kadar IgE spesifik yang lebih tinggi. Hidrolisat berbasis protein whey dan kasein menunjukkan sifat imunogenik yang berbeda, dengan komposisi molekuler dan sifat fisikokimia yang sangat beragam yang tidak dapat dijelaskan dengan mengukur DH, yang merupakan prediktor alergenisitas yang buruk. Oleh karena itu, penelitian di masa mendatang harus mempertimbangkan dan memperhitungkan sifat fisikokimia saat mengevaluasi alergenisitas hidrolisat protein susu.

Diskusi

IF yang berbahan dasar whey susu terhidrolisis atau kasein umumnya digunakan dalam pengobatan CMA. Alergi melibatkan mekanisme imunologi yang kompleks, dan alergenisitas serta imunogenisitas dari 30 hidrolisat whey atau kasein yang berbeda dibandingkan dengan IgE dan IgG1 spesifik, dan sifat molekuler dan fisikokimia hidrolisat dikarakterisasi secara komprehensif. Hasil: Hidrolisis ditemukan dapat mengurangi alergenisitas protein whey dan kasein, kemungkinan karena hidrolisis epitop alergenik di dalam protein. Parameter hidrolisat yang umum digunakan DH tidak ditemukan memengaruhi alergenisitas, yang diukur sebagai kemampuan untuk menginduksi IgE spesifik protein susu utuh. Sebaliknya, DH memengaruhi imunogenisitas hidrolisat, dengan peningkatan DH mengakibatkan penurunan kadar IgG1 spesifik protein susu utuh dan spesifik hidrolisat. Hidrolisat protein whey mempertahankan kadar IgG spesifik protein susu utuh dan spesifik hidrolisat yang lebih tinggi dibandingkan dengan hidrolisat kasein, yang menunjukkan bahwa terdapat perbedaan intrinsik dalam imunogenisitas hidrolisat whey dan kasein. Perbedaan ini tidak dapat dijelaskan oleh DH, karena hidrolisat berbasis kasein memiliki DH yang lebih rendah secara keseluruhan daripada hidrolisat berbasis whey dan oleh karena itu secara teoritis seharusnya mempertahankan struktur protein susu yang lebih utuh. Telah dipastikan bahwa hidrolisis protein whey dan kasein mengakibatkan pembentukan hidrolisat dengan komposisi molekuler dan sifat fisikokimia yang sangat berbeda yang tidak dapat dijelaskan dengan mengukur DH. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengklarifikasi dan memahami sifat-sifat yang diperlukan untuk komposisi protein IF yang optimal untuk pencegahan CMA.

Efek Lactobacillus rhamnosus LZ260E terhadap gejala alergi dan flora usus pada tikus yang tersensitisasi β-laktoglobulin

Abstrak

β-laktoglobulin (β-Lg) dalam susu merupakan alergen utama yang menyebabkanradang usus. Penelitian sebelumnya telah melaporkan bahwa Lactobacillus rhamnosus LZ260E (LZ260E) berpotensi sebagai aktivitas antialergi. Akan tetapi, mekanisme spesifik yang digunakan LZ260E untuk menjalankan aktivitas antialerginya masih belum jelas. Penelitian ini menyelidiki efek LZ260E pada model tikus alergen susu β-Lg. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian LZ260E secara oral menurunkan indeks limpa dan timus tikus. Selain itu, pemberian LZ260E secara oral menurunkan kadar serum IgE, histamin, IL-4, dan monosit chemoattractant protein-1 (MCP-1), meningkatkan ekspresi IFN-γ, IL-10, TNF-α, dan TGF-β, serta memperbaiki kerusakan usus besar. Penelitian ini juga menemukan bahwa LZ260E mengatur perubahan mikrobiota usus yang disebabkan oleh alergi. Singkatnya, LZ260E memiliki efek antialergi dengan mengatur flora usus dan keseimbangan imun Th1/Th2, dan mungkin merupakan probiotik fungsional untuk alergi susu.

Kesimpulan

Penelitian ini meneliti efek LZ260E pada model tikus yang tersensitisasi β-Lg. LZ260E mengurangi indeks limpa dan timus tikus, dan mengurangi kadar serum IgE, histamin, IL-4, dan MCP-1; khususnya, menghambat respons Th2 dan meredakan alergi dengan menginduksi sel Treg atau diferensiasi sel Th1. Selain itu, percobaan menemukan bahwa LZ260E memperbaiki mukosa usus yang rusak dan mengatur struktur mikrobiota usus. Hasil tersebut mengonfirmasi hipotesis bahwa LZ260E merupakan probiotik fungsional untuk alergi susu. Mekanisme LZ260E yang bermanfaat perlu dipelajari lebih lanjut, yang akan membantu penerapan probiotik dalam pengobatan alergi makanan.

Peptida alergen potensial dan asam amino utama dalam produk pencernaan α-laktalbumin terglikasi dipelajari melalui evaluasi alergenisitas dan simulasi dinamika molekuler.

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi peptida alergenik potensial dan asam amino kunci yang berasal dari produk pencernaan α-laktalbumin terglikasi. Uji degranulasi menunjukkan bahwa sekuens asam amino (AA) 37-50, AA80-90, AA94-104, dan AA115-123 yang diperoleh dari produk pencernaannya masih bersifat alergenik, di mana AA94-104 diidentifikasi sebagai peptida alergenik potensial karena menunjukkan kadar pelepasan β-heksosaminidase, interleukin-6, dan histamin tertinggi. Docking molekuler menunjukkan bahwa keempat peptida dapat berinteraksi dengan MHC kelas II melalui interaksi hidrofobik dan ikatan hidrogen. Simulasi dinamika molekuler mengonfirmasi bahwa pengikatan ke AA94-104 menghasilkan MHC kelas II yang lebih kompak. Oleh karena itu, AA94-104 mungkin merupakan peptida alergenik potensial. Analisis alergenisitas dan docking molekuler menunjukkan bahwa leusin, isoleusin, asparagin, dan triptofan mungkin merupakan asam amino utama AA94-104, karena alergenisitas terendah ditemukan pada peptida mutan yang sesuai. Hasil ini akan memberikan panduan teoritis untuk persiapan produk susu sapi hipoalergenik.

Kesimpulan

Studi ini menyelidiki potensi peptida alergenik dan asam amino kunci dalam produk pencernaan ALA terglikosilasi berdasarkan evaluasi alergenisitas dan simulasi dinamika molekuler. Percobaan degranulasi menunjukkan bahwa peptida sintetis masih dapat menginduksi degranulasi sel, di antaranya AA94-104 memiliki kemampuan lebih kuat untuk mendorong pelepasan interleukin-6, β-heksosinase dan histamin daripada tiga peptida lainnya. Docking molekuler menunjukkan bahwa keempat peptida dapat berinteraksi dengan MHC kelas II melalui interaksi hidrofobik dan ikatan hidrogen. Nilai Rg/SASA dari sistem MHC kelas II-AA94-104 menurun, mengonfirmasi bahwa pengikatan dengan AA94-104 menghasilkan struktur MHC kelas II yang lebih kompak. Oleh karena itu, AA94-104 mungkin merupakan peptida alergenik potensial dari produk pencernaan ALA terglikosilasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa L96, I101, N102, dan terutama W104 merupakan asam amino utama AA94-104.

Ultrasonografi meningkatkan adsorpsi β-laktoglobulin yang bergantung pada suhu pada nanopartikel pati untuk meningkatkan desensitisasi protein dan perubahan sifat fisikokimia

Abstrak

Metode efektif untuk mengurangi alergi β-laktoglobulin (βLg) dengan membentuk korona protein pada nanopartikel pati (SNP) telah disajikan, dan peran ultrasonik dalam korona SNP-βLg yang bergantung pada suhu diungkapkan secara sistematis melalui mekanisme penyerapan βLg, dan perubahan dalam struktur sekunder dan sifat fisikokimia dianalisis. Ditemukan bahwa penyerapan adalah proses spontan dan berkorelasi negatif dengan suhu, sementara perlakuan ultrasonik meningkatkan jumlah ikatan maksimum teoritis βLg dari 4600 menjadi 7800, disertai dengan afinitas pengikatan (Ka) yang lebih tinggi sebesar 58×106 M -1 dan perubahan yang lebih besar dalam struktur sekunder βLg yang mengandung (22±3,1)% lembaran β. Secara fungsional, USG mendorong perubahan sifat fungsional βLg dengan menyerap SNP, menghambat kapasitas pengikatan imunoglobulin E (IgE) βLg sebesar (87±5)%, mengurangi sifat hidrofobisitas dan daya cerna permukaan karena lebih banyak pengurangan pelipatan β, dan meningkatkan stabilitas termal dan kemampuan emulsifikasi. Potensi aplikasi βLg dan SNP dalam makanan dapat ditingkatkan.

Kesimpulan

SNP dianggap sebagai nanomaterial biosafe dengan kapasitas adsorpsi protein yang tinggi, membentuk korona protein, yang menyebabkan perubahan dalam struktur dan sifat fungsional protein yang diadsorpsi. Adsorpsi ini menyediakan metode untuk desensitisasi protein alergenik dan memiliki potensi untuk meningkatkan sifat fungsionalnya. Dalam penelitian ini, SNP digunakan untuk mengadsorpsi βLg untuk membentuk korona SNP-βLg. Efek kombinasi ultrasonik dan suhu pada interaksi antara βLg dan SNP dipelajari dengan menggabungkan mekanisme dan penentuan beberapa sifat fisikokimia. Pembentukan korona SNP-βLg adalah proses spontan dan berkorelasi negatif dengan suhu. Perlakuan ultrasonik menunjukkan efek positif, meningkatkan jumlah molekul βLg yang diadsorpsi dari 4600 menjadi 7800 Ka dan menyebabkan perubahan yang lebih besar dalam struktur sekunder protein. Perubahan struktural yang disebabkan oleh protein korona menghambat kemampuan pengikatan IgE dari βLg, mengurangi sifat hidrofobisitas dan daya cerna permukaannya, serta meningkatkan stabilitas termal dan kemampuan emulsifikasi βLg. Penggunaan ultrasound selama pembentukan partikel SNP-βLg meningkatkan perubahan ini dan memberikan peluang untuk penerapan SNP yang lebih luas dalam industri makanan.