Jak wiele innych produktów zwierzęcych, mleko jest bogate w białka, które można podzielić na dwie większe grupy: białka serwatkowe (laktoferyna, albumina, α-laktoalbumina, β-laktoglobulina, immunoglobulina itd.) oraz białka kazeinowe (α-, β-, γ-, κ-kazeiny). W wyniku hydrolizy białek mleka powstaje wiele bioaktywnych peptydów. Same białka serwatkowe są w stanie, po hydrolizie, wytworzyć około stu różnych peptydów. Hydroliza białek może zachodzić na różnych etapach: podczas wydzielania mleka, przechowywania, przetwarzania i trawienia. Reakcja ta zachodzi dzięki pracy enzymów, które są naturalnie zawarte w mleku lub enzymów trawiennych i mikrobiologicznych pochodzących z kultur starterowych i niestarterowych stosowanych w fermentacji mleka.

Produkty jogurtowe i sery fermentowane zawierają zazwyczaj bioaktywne peptydy, które pochodzą głównie z hydrolizy kazeiny. Tę ostatnią przeprowadzają proteazy i peptydazy pochodzące z mleka, podpuszczki, bakterii starterowych i nonstarterowych. Nie wszystkie produkty mleczne zawierają taką samą ilość peptydów, gdyż na stopień ich powstawania wpływa kilka czynników, w tym rodzaj mleka czy zastosowanej obróbki cieplnej (np. pasteryzacja, UHT), nie mówiąc już o etapie i warunkach dojrzewania, jak w przypadku serów. Proces dojrzewania serów, w szczególności, obejmuje kilka procesów proteolitycznych, lipolitycznych i glikolitycznych. Ponieważ różne kultury mleczarskie mają różne zdolności proteolityczne, rodzaj probiotyku zastosowanego podczas produkcji sera decyduje również o tym, jakiego rodzaju peptydy powstaną.

Peptydy pochodzące z mleka wydają się odpowiedzialne za kilka korzystnych efektów zdrowotnych, w tym: działanie immunostymulujące, immunomodulujące, antyoksydacyjne, przeciwzapalne i przeciwbakteryjne. Ciekawym efektem jest hamowanie enzymów konwertujących angiotensynę-1 (ACE-1), które biorą udział w regulacji ciśnienia krwi. Ser, jako produkt fermentowany, stanowi źródło peptydów o aktywności hamującej ACE i dlatego można przypuszczać, że jego spożycie może potencjalnie przyczynić się do obniżenia ciśnienia krwi. Wydaje się, że niektóre peptydy mleka są również w stanie regulować wychwyt glukozy w mięśniach szkieletowych.

Wybrane peptydy białek mleka i ich działanie prozdrowotne:

Efekty działania peptydów mleka różnią się w zależności od kilku czynników. Dieta, interakcje genów z żywnością, indywidualna mikrobiota jelitowa czy nawet proces żucia mogą mieć znaczenie, w jakim stopniu produkty mleczne będą korzystnie bądź nie wpływać na zdrowie. Ostatnie badania wykazały jednak, że bioaktywne białka z mleka mają bardzo niską biodostępność w organizmie człowieka, z powodu swojej podatności na hydrolizę w przewodzie pokarmowym (GI) przez peptydazy żołądkowe, w dwunastnicy oraz rąbku szczoteczkowym jelita cienkiego. W rezultacie większość peptydów nigdy nie osiąga etapu wchłaniania. Proteazy są aktywne w całym przewodzie pokarmowym – można je znaleźć w kosmkach jelitowych, są produkowane przez mikroflorę jelitową i obecne na granicy szczoteczek, a nawet w osoczu. W rzeczywistości odpływ nienaruszonych peptydów do ogólnego systemu krążenia jest znikomy. Z tego względu terapeutyczne zastosowanie peptydów pozostaje ograniczone. Warto wspomnieć, że badanie efektów zdrowotnych związanych z ekspozycją na peptydy mleka dodatkowo komplikuje fakt, że ich działanie biologiczne może być maskowane przez obecność w diecie innych składników pokarmowych. Występowanie innych związków w żywności może również wpływać zarówno na podatność na degradację peptydaz, jak i ich transport jelitowy. Ustalenie związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy spożyciem bioaktywnych peptydów mleka a pozytywnymi efektami zdrowotnymi nie jest więc takie proste. Nie jest to dobra wiadomość dla przemysłu nutraceutycznego, który miał nadzieję na wykorzystanie tych związków w nowych, zdrowych produktach spożywczych. Rzeczywiście, Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) wyraził negatywną opinię na temat wpływu bioaktywnego peptydu β-kasomorfiny-7 na różne warunki zdrowotne, opierając się na fakcie, że peptyd ten miał niską: charakterystykę, odpowiedź na dawkę, a także biodostępność i siłę działania.

Naukowcy wciąż starają się wymyślić strategię, która mogłaby potencjalnie zmaksymalizować skuteczność peptydów mlecznych poprzez zwiększenie ich biodostępności. Jedną z ważnych informacji w tym zakresie jest fakt, że związki te posiadają (teoretycznie) zdolność do oparcia się degradacji enzymatycznej, a zależy ona od ich składu aminokwasowego. Na przykład obecność proliny i hydroksyproliny w sekwencji konkretnego peptydu sprawia, że ten ostatni jest mniej podatny na degradację. Szczególnie istotne jest występowanie tych aminokwasów w pozycji C- lub N-terminalnej, ponieważ te ostatnie silnie wpływają na aktywność biologiczną peptydów. Niestety, nie wszystkie peptydy mleka mają korzystny skład aminokwasowy, który czyni je odpornymi na degradację enzymatyczną. W tym przypadku badane są inne strategie zwiększenia biodostępności, w tym mikrokapsułkowanie, lipidacja, PEG-ylacja, polimeryzacja międzyfazowa, suszenie rozpyłowe, odparowanie rozpuszczalnika i inne techniki. Zwiększenie podawanej dawki może być również możliwym rozwiązaniem.  Inhibitory enzymów i środki zwiększające absorpcję były też testowane jako strategie „ochrony” peptydów mlecznych przed degradacją. Wreszcie nośniki (takie jak pęcherzyki lipidowe, nośniki koloidalne, liposomy, emulsje itp.) mogą być także stosowane w tym samym celu.

Na rynku są dostępne nowe ciekawe nutraceutyki proteinowe, chociaż dyskusyjna jest jeszcze jedna kwestia – fakt, że potrzebujemy lepszych wytycznych do oceny wpływu tych peptydów na zdrowie człowieka. W rzeczywistości większość badań miała charakter in vitro, a te nieliczne  przeprowadzone na ludziach rekrutowały zbyt małą liczbę uczestników i nie były w stanie wykazać znaczących wyników. Chociaż badania są kosztowne i żmudne, najlepszą praktyką wydają się randomizowane kontrolowane badania kliniczne (RCT). Poznanie stężenia w osoczu i kinetyki doustnie podawanych peptydów może być kluczowe dla planowania przyszłych badań interwencyjnych.