Молоко тюленей оказалось сложнее грудного молока человека
Исследователи из Гётеборгского университета обнаружили, что молоко серых тюленей в Атлантическом океане может быть более сложным, чем грудное молоко человека. Анализ показал, что в нём примерно на 33% больше сахарных молекул, чем в грудном молоке. Многие из этих сахаров уникальны и могут открыть путь к созданию более совершенных детских смесей.
В течение 17 дней вскармливания детёнышам серых тюленей необходимо запустить пищеварительную систему и сформировать иммунитет для защиты от опасностей Северной Атлантики. Новое исследование в Nature Communications подтверждает, что молоко их матерей для этого чрезвычайно сложно устроено.
«Наш анализ показывает, что молоко серого тюленя необыкновенно. Мы идентифицировали 332 различные сахарные молекулы (олигосахарида) по сравнению с примерно 250 в грудном молоке. Две трети из них были ранее совершенно неизвестны. Некоторые из этих молекул имели невиданный ранее размер в 28 сахарных единиц, что превышает самый большой известный размер в грудном молоке — 18 единиц», — говорит Даниэль Бояр, старший преподаватель биоинформатики.
Защита от бактерий
Олигосахариды — это тип сахаров, содержащихся в молоке всех млекопитающих, которые способствуют развитию и здоровью потомства. Эти сахара выполняют важные функции: защищают от вирусов и бактерий, формируют начальную микрофлору организма и способствуют развитию желудочно-кишечного тракта.
Впервые удалось проанализировать молочные сахара дикого млекопитающего на протяжении всего периода лактации. Это важно, потому что состав молока меняется по мере взросления детёныша.
Молоко меняется
Молоко собирали несколько раз у пяти диких серых тюленей у побережья Шотландии на протяжении всего периода лактации. С помощью масс-спектрометрии исследователи смогли структурно охарактеризовать 240 обнаруженных сахаров. Комбинация анализов и моделей ИИ также показала, что состав молока тюленя претерпевает скоординированные изменения в течение периода лактации, аналогично грудному молоку.
«Сахарá связываются с различными белками, например, в иммунной системе. Мы протестировали вновь обнаруженные молекулы сахара на человеческих иммунных клетках и обнаружили, что они могут регулировать реакцию клеток на различные угрозы. Результаты позволяют предположить, что дикие морские млекопитающие, подвергающиеся экстремальным стрессам и высокой опасности, выработали сложное молоко для защиты своего быстрорастущего потомства», — говорит Бояр.
Поддержка иммунной системы
Анализ также показал, что несколько молекул сахара обладают мощными свойствами против болезнетворных бактерий.
Исследование открывает путь к открытию новых биологически активных соединений с потенциальным применением в детском питании, борьбе с инфекциями и поддержке иммунной системы.
В будущем эти вновь обнаруженные молекулы сахара можно будет добавлять в заменители грудного молока для укрепления иммунитета младенцев. Молочные сахара также можно будет давать взрослым для поддержания здоровья желудочно-кишечной системы.
«Исследование подчеркивает неиспользованный биомедицинский потенциал, скрытый в малоизученных диких видах. Наша исследовательская группа — единственная в мире, которая анализирует молочные сахара этих неохарактеризованных млекопитающих с помощью масс-спектрометрии на такой глубине. Мы сделали это для 10 разных млекопитающих и каждый раз находим уникальные молекулы сахара. Мы продолжим. У нас в морозилке есть молоко ещё от 20 млекопитающих», — говорит Бояр.