Генно-модифицированные растения производят сахара грудного молока для улучшения детских смесей

Около 75% младенцев в мире в первые шесть месяцев жизни получают детскую смесь. Однако она не полностью повторяет питательный профиль грудного молока, которое содержит уникальный комплекс из примерно 200 пребиотических молекул сахаров (олигосахаридов грудного молока). Эти сахара поддерживают рост полезных бактерий в кишечнике и предотвращают болезни, но большинство из них сложно или невозможно произвести искусственно.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Дэвисе нашли новый подход: они генетически перепрограммировали растения для производства этих ценных сахаров.

Как это работает:

Все сложные сахара состоят из простых «кирпичиков» — моносахаридов. Уникальность олигосахаридов грудного молока определяется особыми правилами связывания этих кирпичиков. Учёные внедрили в растение Nicotiana benthamiana (родственник табака) гены, ответственные за ферменты, которые создают нужные связи.

Результаты:

• Генно-модифицированные растения произвели 11 известных олигосахаридов грудного молока, относящихся ко всем трём основным группам, а также другие сложные сахара со схожей структурой.
• Была создана стабильная линия растений, оптимизированная для производства одного конкретного, особенно полезного олигосахарида — LNFP1 (длиной в пять моносахаридов), который сложно производить в промышленных масштабах традиционными методами.

Потенциал и преимущества:

Сейчас несколько олигосахаридов производят с помощью генномодифицированных бактерий E. coli, но процесс дорогой, а выделение полезных молекул из токсичных побочных продуктов сложно. Оценка показала, что производство этих сахаров из растений, вероятно, будет дешевле, чем микробные платформы.

Конечная цель — создать растение, производящее все олигосахариды одновременно. Тогда можно будет просто измельчить его, извлечь сахара и добавить в детскую смесь, сделав её более здоровой, питательной и доступной. Этот подход также может быть использован для создания обогащённого растительного молока для взрослых.