به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ در تمام پستانداران پروتئین‌های شیر به دو گروه عمده کازئین‌ها و پروتئین‌های آب پنیر تقسیم می‌گردند.
پلی مورفیسم پروتئین‌های شیر
از زمانی که برای اولین بار دو واریانت برای پروتئین b-lactoglobulin شیر گاو توس Aschaffenburg Drewry کشف گردید نشان داده شد که سایر پروتئین‌های شیر هم چند شکل ژنتیکی نشان می‌دهند و اختلاف ژنتیکی به علت جهش در ژن‌ها می‌باشد که منجر به جانشینی یک اسید آمینه یا حذف یک یا چند اسید آمینه در پروتئین‌های شیر می‌گردد.
تا امروز در شیر گاو چندین واریانت در 1as – CN ،La-؛ 2as-CN-B ،CN-K وبتالاکتوگلوبولین تعیین شده که از ۳۰ واریانت مشخص شده برای ۶ پروتئین شیر در مورد واریانت A در Casein- 1as و واریانت D در Casein - 2as31 و ۹۱ اسید آمینه حذف شده ولی در ۸۲ مورد بقیه فقط جانشینی ساده وجود دارد - که در تمام موارد تفاوت در ترکیب اسیدهای آمینه - باعث تغییر در وظیفه ویژه آنها در پروتئین شده است.
از این‌رو تمام واریانت‌های توضیح داده شده توسط روش الکتروفورز تشخیص داده می‌شود به علت اینکه تمام اسیدهای آمینه تفاوت‌های قابل مشاهده‌ای را در الکتروفورز نشان نمی‌دهند می‌توان حدس زد که استفاده از تکنیک الکتروفورز تنها ۴۱ واریانت‌های ژنتیکی ممکن را آشکار می‌سازد.
پلی مورفیسم پروتئین‌های شیر
در تمام گونه‌های پستانداران هتروزیگوتی بیشتری در کازئین‌ها نسبت به پروتئین‌های آب پنیر مشاهده شده است. هر چهار نوع کازئین شیر گوسفند که ژن کدکننده آنها در روی کروموزوم ۶ و به‌صورت متوالی در کنار هم قرار گرفته‌اند، از:
K - casein: دارای ۱۷۱ اسید آمینه است و توسط روش SSCP سه واریانت از آن کشف شده است.
B - casein: دارای سه الل A, B , C می‌باشد.
as1 - casein: دارای ۶ الل (E) می‌باشد.
as2 – casein: دارای دو واریانت می‌باشد.
پروتئین‌های آب پنیر شیر گوسفند در روی کروموزوم شماره ۳ تعیین محل شده‌اند و عبارتند از:
a - lactalbomin: دارای دو الل می‌باشد.
b - lactoglobulin: تا به حال ۳ الل برای آن تشخیص داده شده است.
مجموعه ژن‌های کازئین شیر
در گاو ژن‌های هر ۴ کازئین بر روی کرموزوم ۶ و به‌صورت مجموعه‌ای متوالی قرار گرفته a-la در روی کروموزوم ۵ و b- lg در روی کروموزوم ۱۱ تعیین نقشه شده‌اند.
ژن‌های بخش کازئین شیر به چهار گروه عمده K- Casein (با وزن مولکولی ۱۹۸۰۰ دالتون و ۱۶۹ اسید آمینه)، Beta-Casein (با وزن مولکولی ۲۴۰۰۰ دالتون و ۲۰۹ اسید آمینه)، As1 - Casein (با وزن مولکولی ۲۳۰۰۰ دالتون و ۱۹۹ اسید آمینه) و as2 - Casein (با وزن مولکولی ۲۵۰۰۰ دالتون و ۲۰۷ اسید آمینه) تقسیم می‌شوند که در گاو، بر روی کروموزوم شماره ۶ و در گوسفند و بز بر روی کروموزوم شماره ۴ قرار گرفته‌اند.
کاپاکازئین یکی از مهمترین پروتئین‌های شیر است و توسط ژنی با پنج اگزون و چهار اینترون کنترل می‌گردد. مقدار پنیر تولیدی و همچنین ماندگاری شیر در خارج از یخچال بطور مستقیم به خصوصیات کاپا کازئین شیر بستگی دارد.
الل B ژن کاپاکازئین که حاصل بروز جهش نقطه‌ای (T/ C) در موقعیت اگزون ۴ می‌باشد موجب بالا رفتن راندمان تولید شیر به پنیر می‌شود در کاتالوگ‌های اسپرم ژنوتیپ‌های BB یا AB بیانگر ژنوتیپ‌های مطلوب برای تولید شیر مورد استفاده در کارخانجات پنیرسازی می‌باشد که موجب کاهش زمان انعقاد شیر و بالا رفتن ثبات و استحکام دلمه شدن آن می‌شود.
ژن بتالاکتوگلوبولین (Beta - lactoglobulin)
از زمانی که بتالاکتوگلوبولین گاو توسط Palmer در سال ۱۹۴۳ از شیر جدا شد مطالعه زیادی به هر گونه ممکن روی آن صورت گرفت ولی اصطلاح بتالاكتوگلوبولین را برای اولین بار Gannar وهمکارانش در ۱۹۴۲ بر روی بخش‌های جدا شده توسط Palmer بکار بردند.
بتالاکتوگلوبولین پروتئین اصلی بخش آب پنیر شیر نشخوارکنندگان است و بر حیوانات تک معده‌ای مثل خوک، اسب، سگ، گربه و کانگورو و حتی حیوانات دریایی مثل وال و دلفین دارای پروتئین بتالاکتوگلوبولین در شیر خود هستند.
Mackenzi Bell بیان داشتند که در شیر انسان بتالاکتوگلوبولین یافت نمی‌شود. در شیر جوندگان بتالاکتوگلوبولین وجود ندارد ولی در شیر موش خانگی و صحرایی پروتئین آب پنیر اصلی whey acidic) WAP) است که از لحاظ وزن مولکولی به بتالاکتوگلوبولین شبیه است ولی WAP در شیر نشخوار کنندگان وجود ندارد.
در سال ۱۹۶۴ Li با استفاده از الکتروفورز پروتئین‌های شیر ثابت کرد که بتالاکتوگلوبولین هتروزیگوت است و از آن زمان تلاش‌های زیادی جهت پیدا کردن واریانت‌های ژنتیکی بتالاکتوگلوبولین در گونه‌های مختلف صورت گرفته است به‌طوری‌که تا سال ۲۰۰۰ حدود 8 واریانت برای بتالاکتوگلوبولین گاو، ۳ واریانت برای بتالاکتوگلوبولین گوسفند پیدا شد.
بتالاکتوگلوبولین پروتئین اصلی بخش آب پنیر شیر نشخوارکنندگان است که دارای وزن مولکولی ۱۸۲۰۰ دالتون است که در گاو و بز بر روی کروموزوم شماره ۱۱ و در گوسفند بر روی کروموزوم شماره ۳ تعیین نقشه شده است.
ژن بتالاکتوگلوبولین در گوسفند دارای ۹۷۳۷ جفت باز است و شامل ۷ اگزون و ۶ اینترون می‌باشد که اگزون ۷ این ژن کاملا غیرفعال است و ۶ اگزون اولیه مسوول تولید پروتئین بتالاکتوگلوبولین می‌باشند.
ارتباط چندشکلی‌های موجود در این ژن با صفات تولید شیر به‌خوبی مورد بررسی قرار گرفته است. ژن آلفا لاکتالبومین یکی دیگر از ژن‌های بخش آب پنیر است که در گاو در کروموزوم ۵ و در گوسفند در کروموزوم ۳ شناسایی شده است و دارای ۱۴۰۰ دالتون وزن مولکولی است.