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Titel: Die Rolle von Fettsäuren aus der Kuhmilch in der Entwicklung von allergischen Erkrankungen und Asthma bronchiale
Autor: Böcking, Christian
Weitere Beteiligte: Renz, H. (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0714
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0714
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-07143
DDC: Naturwissenschaften
Titel(trans.): The role of fatty acids in cow´s milk in the development of allergic diseases and asthma

Dokument

Schlagwörter:
Konjugierte Linolsäure, Allergisches Asthma, Allergie, cow´s milk, Fettsäuren, allergy, conjugated linoleic acid, Fatty acids, Epidemiologie, asthma, GC-MS, Bronchialasthma, Gaschromatographie

Zusammenfassung:
Im Laufe des letzten Jahrzehnts konnte in zahlreichen Studien die allergo-protektive Eigenschaft von Bauernhofmilch, die auf traditionell geführten Bauernhöfen konsumiert wird, nachgewiesen werden. Im Besonderen der Konsum von unbehandelter Bauernhofmilch konnte vermehrt mit der Protektion vor Asthma bronchiale, Heuschnupfen oder der allergischen Sensibilisierung assoziiert werden. Eine zentrale Rolle wird dabei spezifische Milchfettsäuren, die insbesondere in traditioneller Bauernhofmilch vermehrt vorhanden sind, zugesprochen. Der Konsum dieser Fettsäuren wurde zudem zuvor immer wieder mit einem gesundheitlichen Benefit im Menschen assoziiert. Das Ziel dieser Arbeit war es, die allergo-protektive Eigenschaften dieser Kuhmilch-spezifischen Fettsäuren zu untersuchen und bestimmte protektive Fettsäuregruppen in dieser Bauernhofmilch zu charakterisieren. Dafür sollten mögliche Unterschiede in der Verteilung dieser Fettsäuren in Bauernhof- und Molkereimilchproben sowie in Serumproben von Bauern und Nicht-Bauern aus der PASTURE/Efraim-Studie untersucht werden und deren Aufnahme in die Zellmembranen, der Konsumenten dieser Milch nachgewiesen werden. Im ersten Teil der Arbeit wurde für diese Untersuchungen zunächst eine Analysemethode zur Bestimmung der Fettsäuremuster in verschiedenen humanen Blutkompartimenten und Milch etabliert. Diese Methodik ermöglichte u.a. auch das Biomonitoring der über die Milch zugenommen Fettsäuren im menschlichen Körper wie z.B. in humanen Zellmembranen. Die Analysen der Fettsäuremuster von Bauernhof- und Molkereimilchproben zeigten, dass Bauernhofmilch im Vergleich zu Molkereimilch einen signifikant erhöhten CLA-Gehalt besitzt. Dieser Gehalt wird jedoch sehr stark durch den Zeitpunkt (Saison) der Milchsammlung und der Weidehaltung der Milchkühe beeinflusst. Zudem konnten ebenso erhöhte CLA-Mengen im Serum von Bauern festgestellt werden und durch die Berechnung der Korrelation zwischen dem CLA-Gehalt der Milch und im Serum die Bioverfügbarkeit der über die Milch aufgenommenen CLAs bestätigt werden. Mithilfe der Berechnung von Odds Ratios konnte der Konsum von CLA-reicher Bauernhofmilch, jedoch nicht der erhöhte CLA-Serumspiegel der Bauern selbst, mit einem verminderten Risiko an Asthmasymptomen zu erkranken, aber nicht mit einem verminderten allergen-spezifischen IgE-Level, assoziiert werden. Im dritten Teil der Arbeit konnten die Ergebnisse der epidemiologischen Analysen in ein murines in vivo-Modell der akuten allergischen Atemwegsentzündung translatiert werden, um dort den Effekt auf die allergie- und asthma-protektiven Eigenschaften von pasteurisierter Bauernhofmilch und der darin enthalten CLAs zu überprüfen. Zu diesem Zweck wurde ein bereits bestehendes in vivo-Modell und die Verabreichungsform der Milch modifiziert, um die möglichst realitätsnahen Umstände des „Bauernhofmilch-Effekts“ im Mausmodell zu ermöglichen. Die spätere Charakterisierung des asthmatischen Phänotyps zeigte, dass die Pasteurisierung der Bauernmilch anscheinend die allergo-protektiven Kompenenten der Milch so verändert, dass der Schutz vor der Entwicklung von Allergie und Asthma in diesen Studien aufgehoben wurde. Die hier erhalten Daten liefern somit erstmals einen Hinweis, dass der CLA-Gehalt der Bauernhofmilch entscheidend für den Schutz vor Allergie und Asthma ist. Es scheint jedoch, dass es sich dabei nicht um einen kausalen Zusammenhang zwischen den CLAs selbst und dem Schutz vor Allergie und Asthma handelt, sondern als ob es sich beim CLA-Gehalt der Milch um einen Marker für die Bauernhofmilch mit allergo-protektiven Eigenschaften handelt.

Summary:
Recent studies have demonstrated that farm milk from traditional farm settings possesses allergo-protective properties. Highly prevalent fatty acids in farm milk have been proposed to be one of responsible factors for allergy protection. Moreover, it has previously observed an association between the consumption of these fatty acids and benefit to human health. The aim of this work was the investigation of the allergo-protective properties of specific milk fatty acids and to identify and characterize potential single protective fatty acid groups in farm milk. To this end the differences in the fatty acid distribution between farm and shop milk, and serum samples from farmers and non-farmers of the PASTURE/Efraim study group were examined. A single protocol was therefore first established and then verified, which enabled the analysis of the fatty acid patterns in milk and also in different human blood compartments (serum and erythrocytes). The analyses of the fatty acid profile in farm milk and shop milk samples revealed that farm milk samples contained higher levels of conjugated linoleic acids (CLA) than shop-bought milk. The presence of CLA was significantly influenced by season of collection and the animal husbandry. A comparison of the fatty acid profiles in serum samples from farmers and non-farmers showed significantly increased CLA levels in farmers´ serum. In addition a strong correlation between the CLA content in milk and serum was found, indicating the bioavailability of the milk fatty acids in humans after milk consumption. Milk rich in CLAs was found to be inversely associated with symptoms of early asthma. No association with allergen specific IgE was found. The findings of the epidemiological data were then translated into a murine in vivo model of acute allergic airway inflammation to specifically investigate the effects of pasteurization on the allergo-protective properties of farm milk and its CLA content. An established mouse model of experimental asthma was modified to mimic the conditions of farm milk consumption in mice. Analysis of the asthmatic phenotype revealed no amelioration due to the consumption of pasteurized farm milk. The results indicate that pasteurization of the milk alters the protective components in milk and thereby removes the allegro-protective properties of the farm milk. These data provide first evidence that the CLA content of the farm milk is very important for the protection against the development of allergy and asthma. However, it seems that there is no explanation for a causal association between the milk CLAs itself and asthma symptoms in early childhood. However, CLA may be considered a good indicator (biomarker) for farm milk with allergo-protective properties.


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