Melk-allergie

2-5% van de kinderen jonger dan 3 jaar hebben last van koemelk-allergie. De IgE-reactie is veelal op β-lactoglobuline (BLG) en α-s1-caseïne, maar ook andere componenten leiden tot immunologische reacties. Veel kinderen raken de overgevoeligheid weer kwijt na het 3^e levensjaar, een deel van de bevolking houdt allergische klachten. Als therapie zet men dergelijke kinderen op een melk-vrij dieet, dan wel op hypo-allergene flesvoeding, gebaseerd op compleet gedenatureerd melk-eiwit. Extreem gehydrolyseerd koemelk-eiwit schijnt echter zeer bitter te zijn, waardoor het niet direct geschikt is voor flesvoeding. Melk van ezel en paard lijkt een alternatief tegen dergelijke producten. De eiwit-samenstelling van de melk lijkt veel meer op die van humane melk.

Ezellinnen- en merriemelk

De mens heeft dieren getemd, gefokt en geselecteerd voor verschillende doeleinden. Zo ook ezel en paard, die ten eerste als trek- en lastdier gebruikt zijn, maar ook als leverancier van melk. Paard en ezel behoren tot de familie van de Equidae of paardachtigen. Zij zijn net als konijnen afhankelijk van de vertering van cellulose in de dikke darm. Na-vergisting in plaats van de voormagen bij de herkauwers (koe, schaap, buffel, geit, kameel en jak). Paarden en ezels zijn echter wel zoogdieren (Mammalia) en zoogdieren geven alle melk na de geboorte van een volgende generatie. De melksamenstelling van elk zoogdier is afgestemd op de leefwijze van haar jong. Melksamenstelling verandert gedurende de lactatie. Katie Hinde gebruikte al eens het begrip ‘personalised milk’, hetgeen de reactie van de lacterende moeder op de behoefte van haar zogende kind aangaf. Er gaat dus niets boven de melk van de eigen moeder. Met het zogen worden eiwitten, vetten en suiker afgegeven. De samenstelling en verhouding van de verschillende inhoudsstoffen is deels genetisch bepaald.

Koemelk is veelal onze basis-melk, koemelk en koemelkproducten vormen ons stapelvoedsel in de vorm van kaas, boter en gefermenteerde melk. Melk van andere diersoorten als ezel of paard is eerder een geneesmiddel, gezien de geringe hoeveelheid die de dieren maar kunnen produceren.

Melk van paard of ezel (Eng. Jenny milk; naar de naam van het vrouwelijke dier) wordt gedronken, vanwege gezondheids- of verteringsproblemen. Cleopatra baadde zich al in ezelinnen-melk. Of zij het ook dronk, is niet bekend, zij gebruikte het voor haar huid. Inmiddels zijn er in verschillende landen boerderijen waar ezels of paarden gehouden worden voor hun melk. In Duitsland wordt paardenmelk als rauwe Vorzugsmilch verkocht. In Italië zijn bedrijven die ezels melken en die de melk gepasteuriseerd aanbieden. Nederland kent aanbieders van gevriesdroogde melkpoeder van paardenmelk en daaruit gemaakte cosmetica. Vanwege de grote gelijkenis met humane melk in vergelijking met melk van de herkauwers is melk van ezel en paard lichter verteerbaar. Als reden waarom de melk van ezels meer op moedermelk lijkt, wordt aangevoerd, dat we genetisch dichter bij elkaar staan dan de mens met koe of geit.

Figuur 1. Melksamenstelling: eiwit-, vet- en lactosegehalte (%) in moedermelk (mens) in vergelijking met 5 diersoorten

Er zijn een aantal opvallende verschillen in de grove melksamenstelling (Figuur 1). Schapenmelk is erg geconcentreerd, koe en geit lijken op elkaar, maar ook ezel en paard. Humane moedermelk heeft het laagste eiwitgehalte, maar net als paard/ezel een hoog melksuikergehalte, hoger dan bij de herkauwers en een laag vetgehalte. De verschillen in samenstelling hebben onder meer te maken met de snelheid waarmee de baby groeit. De menselijke baby groeit het traagste.

Figuur 2. Melkeiwit: eiwitgehalte en verhouding tussen de caseïne en wei-eiwitten in moedermelk (mens) in vergelijking met 5 diersoorten

In Figuur 2 staan een aantal waarden, die in verband gebracht worden met allergeniteit en die betrekking hebben op eiwitgehalte en de aard van het eiwit. Ten eerste is duidelijk, dat het eiwitgehalte van paard en ezel-melk veel dichter bij de mens ligt, maar belangrijk is ook de verhouding tussen caseïne en wei-eiwit. Humaan is deze erg laag (0.4), in herkauwers daarentegen juist erg hoog (3.2-4.6). Paard en ezel liggen er tussen in (1.2), maar dichtbij de humane melk. Het hoge suikergehalte en de aard van de caseïne in paard / ezel-melk maakt de melk makkelijker verteerbaar voor de mens. De stremming van caseïne in de maag komt meer overeen met humane melk dan die met koe-melk.

Eiwitten in soorten en maten

Immunologische reacties zijn reacties op eiwitten, peptiden, brokstukken van eiwitten, nieuwe epitopen (eiwit-structuren). Men onderscheidt 3 typen eiwitten in melk en de indeling is gerelateerd aan het kaasmaken:

• caseïnes
• wei-eiwitten
• membraan-eiwitten rondom de vetbolletjes

Caseïne

Caseïnes worden in de kaas gevangen, zij vormen de kaas-structuur. De vorming van eiwitten is bepaald door het DNA en tussen diersoorten komen ogenschijnlijk dezelfde caseïnes voor, maar bij nauwkeurige bepaling van de aminozuur-volgorde bestaan er kleinere en grotere verschillen per diersoort en zelfs per ras. Deze verschillen zijn ontstaan door opeenvolgende reeks van mutaties in het DNA. Men onderscheidt vier families caseïnes (=CN):

• α-s1- en α-s2-CN
• β-CN
• κ-CN

In de lebmaag van kalveren is het leb-enzym, chymase, aanwezig, dat de caseïne stremt, waarna het in de verdere vertering kan worden opgenomen. Verandering van de eiwitmoleculen door verhitting (pasteurisatie) of druk (homogenisatie) gaat gepaard met een wijziging van de ruimtelijke structuur, dikwijls doordat zwavelbruggen binnen een molecuul verbroken worden, het molecuul zich ontvouwt en er zich aggregaten vormen met andere moleculen, bijvoorbeeld suikers. Caseïne is niet hitte-gevoelig, maar wordt wel gemakkelijk ontleed door enzymen. Alleen κ-CN is niet gevoelig voor Calcium, de andere vlokken uit (= slaan neer) bij het dalen van de pH oftewel bij het verzuren van de melk. In de melkverwerking gebruikt men dit bij de vorming van zure zuivel: het dik-worden van de melk door pH-daling. Stremsel wordt gebruikt bij het maken van kaas: na ca 25-30 minuten is de melk ‘dik’, doordat de caseïne in de melk met elkaar verbonden wordt en daarmee de vetbolletjes en een deel van de vloeistof (= de wei) insluiten: de wrongel of kaasstof als basis voor elke vorm van kaas.

Wei-eiwitten

Wei-eiwitten zijn die eiwitten die niet in de kaas-matrix (wrongel) worden gevangen. Zij zweven in de wei, die bij het kaasmaken ontstaat en die afgevoerd wordt. De wei-eiwitten omvatten een reeks aan bio-actieve proteïnen: β-lactoglobuline (BLG), α-lactalbumine (ALA), lysozyme (LYS), immunoglobulines (Igs), serum-albumine (SA) en lactoferrine (LF). Ook tal van enzymen, enzym-remmers en metaalbindende eiwitten zijn in de wei oplosbaar. BLG wordt genoemd als één van de belangrijkste veroorzakers van melk-allergie. Het ontbreekt geheel in humane melk, terwijl het in koemelk meer dan 50% van de wei-fractie uitmaakt. Kinderen met een niet goed functionerend immuunsysteem kunnen niet met dit lichaamsvreemde wei-eiwit omgaan en er ontstaat een allergische reactie. Voor ezel-melk is het aandeel β-lactoglobuline bijna 30%. Toch blijken kinderen beter met dit eiwit om te kunnen gaan, hetgeen men verklaard uit de melk-matrix als geheel. De verschillen tussen melksoorten is namelijk complexer.

Verschil in allergeniteit

Verschillen in allergeniteit tussen verhitte koe-melk en verhitte ezel- of paardenmelk worden door Cunsolo et (2017) geweten aan het feit, dat de belangrijkste veroorzakers van melk-allergie, te weten β-lactoglobuline (BLG) en α-lactalbumine (ALA), afkomstig van paard-achtigen beter bestand zijn tegen veranderingen door verhitting dan de BLG en ALA in koe-melk. BLG van koe-melk verandert van structuur zonder dat dit zich kan herstellen. BLG van melk van paard of ezel heeft andere zwavelverbindingen en veert na verhitting weer terug in haar oude, oorspronkelijke vorm. De denaturatie van ALA afkomstig van paard of koe laat een vergelijkbare lijn zien, in tegenstelling tot die van BLG (Figuur 3), (Uniacke, 2011). Wanneer melk gedurende 10 minuten verhit wordt op oplopende temperaturen tussen 60 en 95^oC, dan neemt de hoeveelheid terug te winnen BLG afkomstig van koe (Bov-BLG) sneller af dan die afkomstig van paardenmelk (Equ-BLG). Wanneer paardenmelk niet boven de normale pasteurisatietemperatuur komt van 70-75^oC lijkt er weinig verandering op te treden in de BLG. Denaturatie van BLG verloopt in 2 stappen, als eerste is er het uitvouwen van de driedimensionale molecuulstructuur, daarna vindt aggregaatvorming plaats, waardoor het molecuul niet meer terug kan vouwen in haar oorspronkelijke vorm. Bovine-BLG vertoont sterke veranderingen in het traject van 50-85^oC, Equine-BLG niet. Vriesdrogen en invriezen bij -20^oC zou van geringe invloed zijn op deze eiwitten en hun structuur, echter niet op de caseïne-fractie.

Figuur 3. Percentage terug te winnen BLG (Y-as) in haar oorspronkelijke, onveranderde vorm na verhitting gedurende 10 minuten op temperaturen tussen 60 en 95^oC (X-as). Data afkomstig van de PhD-studie van Uniacke (2011).

Voedselveiligheid

Italiaanse onderzoekers onderzochten rauwe melk van ezels (Sarno et al, 2012), aangezien deze melk al werd gebruikt om jonge kinderen met koe-melkallergie een alternatieve melksoort te kunnen aanbieden. Zij onderzochten de melk op indicaties voor de bedrijfshygiëne (kiemgetal, Enterobacteriaceae), uiergezondheid en gevaar voor zoonoses (Listeria, Salmonella, etc). Het 1^e deel van hun onderzoek betrof monitoring gedurende de lactatie (152 melkmonsters), het 2^e deel werd de bewaringsconditie van de rauwe melk onder de loep genomen. Het kiemgetal kwam nooit boven de log 4 (= 10.000 kolonies) / ml bleek uit hun monitoring. De monsters waren negatief voor de geselecteerde zoonotische bacteriën. Het celgetal was altijd onder de 50.000 / ml, wat in vergelijking met koe-melk opmerkelijk laag is, ondanks de leeftijd van de ezels.

Wanneer de melk werd bewaard, dan ontstond er een geleidelijke toename qua kiemgetal, wanneer de melk op 8^oC werd bewaard, echter niet wanneer de melk op 3^oC werd bewaard. Hetzelfde gold voor de Enterobacteriaceae. Lysozyme, één van de wei-eiwitten, is een natuurlijk bacterieremmer in melk. Het gehalte in ezel-melk is hoog, hetgeen als verklaring wordt aangevoerd waarom in rauwe ezel-melk zo’n geringe bacteriegroei aanwezig is. Veel Lysozyme tezamen met hoge gehaltes aan onder meer Lactoferrine en Lactoperoxidase worden verantwoordelijk gehouden voor de lage hoeveelheid bacteriële darminfecties bij kinderen. In humane moedermelk speelt Lactoferrine een belangrijke rol in de natuurlijke afweer. In koe-melk ligt het gehalte een factor 10-100 lager, terwijl ezel-melk een tussenpositie inneemt.

Take home messages:

• Equine melk lijkt sterker op humane melk dan de melk van koe, geit of schaap, zowel qua suikers als eiwit. Dit kan verklaren, waarom Equine melk beter wordt verdragen en verteerd, vooral door gevoelige mensen.
• Ondanks het feit, dat Equine melk 30% β-lactoglobuline bevat, werkt de melk als geheel minder allergeen. Dit kan zijn, dat de melk rauw wordt gedronken, dan wel dat bij gewone pasteurisatie de verhitting een geringere uitwerking heeft op de denaturatie van BLG in vergelijking tot Bovine-BLG.
• Rauwe Equine melk heeft een hoog gehalte aan afweerstoffen (Lactoferrine), waardoor zij minder snel door bederf-bacteriën verandert. Koeling op lage temperaturen is daarbij noodzakelijk.

De meeste informatie in dit artikel is gebaseerd op een review-artikel van Cunsolo et al (2017) in Food Research International, 99, 41-57.

Foto: ezels grazend in het dal van de Ourthe (Belgische Ardennen)