Digestion and Absorption of Sphingomyelin from Milk

Abstract: Popular Abstract in Swedish DIGESTION OCH ABSORPTION AV MJÖLK SFINGOMYELIN Mjölkfettet förekommer i mjölken i form av fettkulor som täcks av ett skyddande och stabiliserande hölje, bestående främst av fosfolipider och proteiner. Fettet inuti fettkulorna består huvudsakligen av triglycerider. Fosfolipider är molekyler som har både en fettlöslig och en vattenlöslig del. Därigenom kan de stabilisera fettkulorna och göra det möjligt för fettet att vara finfördelat i mjölkens vattenfas. En av mjölkfettkulans fosfolipider är sfingomyelin (SM), som även finns i alla kroppens celler, främst i den yttre cellmembranen. Tidigare betraktades SM enbart som ett strukturelement. När SM identifierades för över hundra år sedan i hjärna, betecknades det som en ?gåtfull substans?. Prefixet sfingo sägs härstamma från den grekiska myten om den gåtfulla sfinxen, vilket skulle beteckna den gåta som är förknippad med dessa molekyler. Varför har naturen skapat en så komplicerad molekyl, om dess funktion bara är att ingå i ett skyddande hölje? De senaste tio åren har intresset för SM ökat markant, sedan det framkommit att vid dess nedbrytning frigörs biologiskt aktiva komponenter, nämligen ceramid och sfingoidbaser, vilka kan fungera som signalsubstanser och påverka en mängd cellfunktioner. Ceramid har bl a visat sig främja celldifferentiering och programmerad celldöd men hämma celldelning. Kanske kan ceramid därigenom motverka förlopp som leder fram till den okontrollerade cellulära tillväxt som är karakteristisk för cancer. En forskargrupp i USA fann att tillskott av SM i fodret till möss minskade utvecklingen av tjocktarmscancer, orsakad av ett cancerframkallande ämne (dimetylhydrazin). Att mjölkkonsumtion kan ha en skyddande effekt mot tjocktarmscancer har föreslagits tidigare, intresset har då fokuserats kring kalcium. SM diskuteras nu som en annan potentiellt cancerskyddande mjölkkomponent. Mjölk är en viktig SM källa i kosten; en liter innehåller cirka 100 mg. Mjölk är också en intressant råvara för utvinning av denna komponent, alternativa råvaror är blod och hjärna. Mejeriernas Forskningsavdelning har utvecklat en teknik för att isolera SM ur kärnmjölk och vassle. Tekniken bedömdes ha så stora kommersiella möjligheter att den patenterades. Andra SM källor i kosten är kött, fisk och ägg. I tarmen spjälkas SM till produkter som kan ha biologiska effekter på tarmen. För att förstå de effekter som det dietära intaget av SM har behövs ökade kunskaper om dess spjälkning i mag-tarmkanalen. I denna doktorsavhandling har SM från mjölk karakteriserats kemiskt och fysikaliskt och dess nedbrytning och upptag i mag-tarmkanalen studerats. Vissa grundläggande metabola vägar kartlades i Lund på sextiotalet men därutöver finns inte så mycket forskning gjord inom detta område. Avhandlingen visar att: Kapaciteten att bryta ner SM är begränsad och slutförs inte i övre delen av tarmen - till skillnad från digestionen av andra fetter i dieten. Även vid måttliga doser exponeras nedre tunntarmen och tjocktarmen för SM och dess spjälkningsprodukter. Denna exposition ökar med det dietära intaget av SM. Förekomsten av enzymaktiviteter för spjälkning av SM i olika delar av tarmen har kartlagts. Maximal aktivitet uppmättes mitt i tarmen, vilket avviker från de flesta andra nedbrytningsenzymer, som har högst aktivitet i övre delen av tarmen. Human galla innehåller ett enzym som hydrolyserar SM till ceramid och fosforylkolin. Gallenzymet kan ha betydelse för digestionen av SM i födan och härvid samverka med tarmväggsenzymet. Bukspottkörteln, det organ som fram för allt tillhandahåller matspjälkningsenzymer, bildar inget enzym som bryter ner SM. Human mjölk har en ännu högre SM-halt än komjölk och diande barn konsumerar cirka 60 - 150 mg SM / dag. Bröstmjölken innehåller enzymer för de två första stegen i SM-nedbrytningen, där första enzymet har högst aktivitet i sur miljö och är därigenom lämpat att verka i magsäcken. Analys av maginnehåll från diande spädbarn tyder dock på att SM ej spjälkas i nämnvärd utsträckning i magsäcken. Det andra enzymet är gallsaltberoende och verkar i neutral eller basisk miljö och är därigenom anpassat att vara aktivt i tunntarmen. En hypotes är att SM och dess spjälkningsprodukter har betydelse för tarmens utveckling hos det späda barnet. Absorption av kolesterol och SM minskar när de ges tillsammans. Orsaken är troligen att de bildar aggregat som skapar ogynnsamma betingelser för enzymatisk spjälkning av SM och för upptag av kolesterol. Detta kan bidra till att förklara att helmjölkprodukter, med intakt fettkulemembran, har en gynnsam effekt på blodkolesterolhalt. Om SM i dieten kan minska risken för utveckling av tjocktarmscancer är det önskvärt att öka mängden spjälkningsprodukter som når tjocktarmen. Att ge SM tillsammans med kolesterol eller växtsteroler är ett sätt att göra detta. De potentiella effekterna av nedbrytningsprodukter från SM, för att hindra tumörutveckling i tarmen hos vuxna och för att reglera tarmens utveckling hos diande barn, är intressanta områden för fortsatta studier.