La leche materna humana contiene una mezcla única de azúcares prebióticos que son difíciles de replicar en las fórmulas infantiles comerciales. Una nueva investigación muestra que las plantas transgénicas pueden contribuir a superar este desafío.
En el mundo, la mayoría de los bebés (75%) toman fórmula infantil en sus primeros seis meses de vida, ya sea como única fuente de nutrición o como complemento de la lactancia materna. Si bien la fórmula proporciona alimento esencial para los bebés en crecimiento, no replica el perfil nutricional completo de la leche materna.
La leche materna humana contiene una mezcla única de aproximadamente 200 moléculas de azúcar prebióticas (oligosacáridos). Todos los azúcares complejos, incluidos los oligosacáridos de la leche humana, se elaboran a partir de componentes básicos de azúcares simples, llamados monosacáridos, que pueden unirse para formar una amplia gama de cadenas y cadenas ramificadas.
Lo que hace que los oligosacáridos de la leche humana sean únicos, es el conjunto específico de enlaces, o uniones, para conectar los azúcares simples que se encuentran en estas moléculas. Estos prebióticos, que son difíciles, si no imposibles, de fabricar a escala utilizando métodos tradicionales de fermentación microbiana, ayudan a prevenir enfermedades y favorecen el crecimiento de bacterias intestinales saludables. En un nuevo estudio publicado en la revista Nature Food, investigadores de la Universidad de California, Berkeley, y la Universidad de California, Davis, reportan haber logrado producir esos azúcares prebióticos, que se encuentran en la leche materna humana, en plantas genéticamente modificadas.
Las plantas, naturalmente y mediante la fotosíntesis, utilizan la luz solar y el dióxido de carbono de la atmósfera para producir azúcares. Y no sólo producen un azúcar, sino que producen toda una diversidad de azúcares simples y complejos.
Los investigadores reportan haber reprogramado la maquinaria de producción de azúcar de las plantas para producir una amplia gama de los azúcares (oligosacáridos) de la leche humana. Los hallazgos podrían conducir a una fórmula más saludable y asequible para los bebés, o a una leche vegetal no láctea más nutritiva para los adultos.
Para lograr que las plantas produzcan oligosacáridos de la leche humana, el primer paso fue diseñar los genes responsables de sintetizar las enzimas que forman estos enlaces específicos. Esos genes luego fueron introducidos en plantas de Nicotiana benthamiana, un pariente cercano del tabaco.
Las plantas transgénicas produjeron 11 oligosacáridos conocidos de la leche humana. Los investigadores trabajaron para crear una línea estable de plantas de N. benthamiana optimizada para producir un único oligosacárido de la leche humana llamado LNFP1.
Actualmente, se puede fabricar un pequeño puñado de oligosacáridos de la leche humana utilizando bacterias Escherichia coli modificadas genéticamente. Sin embargo, aislar las moléculas beneficiosas de otros subproductos no deseados es un proceso costoso y sólo un número limitado de fórmulas para bebés incluyen estos azúcares en sus mezclas.
Los investigadores apuntan a poder producir todos los oligosacáridos de la leche humana en una sola planta, para simplificar el proceso de producción y purificación, para agregarlos a la fórmula infantil.
- 2024.06.13 https://news.berkeley.edu/2024/06/13/can-engineered-plants-help-make-baby-formula-as-nutritious-as-breast-milk/
- Para leer el artículo científico: Barnum et al (2024). Engineered plants provide a photosynthetic platform for the production of diverse human milk oligosaccharides. Nature Food volume 5:480–490 disponible en https://www.nature.com/articles/s43016-024-00996-x
