Scienziati con sede nel Regno Unito hanno progettato piante per produrre un olio che imita la struttura chimica del grasso del latte umano, un componente importante del latte materno. Precedenti studi suggeriscono la forma umana di questa molecola, triacilglicerolo, aiuta l'assorbimento dei nutrienti chiave da parte dell'intestino del bambino, ma poche formule per neonati contengono qualcosa di simile.

Ora, un team di Rothamsted Research ha trovato un modo per modificare i percorsi biochimici delle piante in modo che possano produrre la forma umana di questo nutriente chiave.

Circa la metà delle calorie del latte umano proviene dal triacilglicerolo, e nel latte artificiale questo grasso proviene principalmente dalle piante, ma gli oli vegetali hanno una struttura chimica diversa dal grasso prodotto dalle madri nel loro latte.

È la disposizione unicamente umana degli acidi grassi, le molecole costituenti che compongono il triacilglicerolo, che si ritiene fornisca benefici. Questi includono l'assorbimento di calcio, che è vitale per lo sviluppo osseo.

Mentre alcune formule di latte contengono già triacilglicerolo che imita la struttura del grasso del latte umano, questi sostituti del grasso del latte umano (HMFS) sono costosi da produrre, mentre il processo genera rifiuti di solventi e utilizza olio di palma, la cui coltivazione è stata accusata di deforestazione tropicale.

I costi sono uno dei motivi principali per cui gli HMFS si trovano solo nel 10% circa delle formule per lattanti, prodotti particolarmente premium formulati e commercializzati per la facilità di digestione.

Sebbene il latte materno sia la scelta migliore e la prima per l'alimentazione infantile, il team spera che la loro scoperta possa portare a miglioramenti in tutti i gradi di formula per i bambini che ne hanno bisogno.

Ricercatore capo, Il Dr. Peter Eastmond ha detto che l'olio delle piante ingegnerizzate ha molecole di triacilglicerolo in questa configurazione umana in proporzioni simili a quelle che si trovano nel latte materno.

"Nel grasso del latte umano, gli acidi grassi saturi sono attaccati al punto medio della "spina dorsale" centrale della molecola di triacilglicerolo, conferendogli una struttura distintiva, e le prove di diversi studi clinici hanno suggerito che questo aiuta l'assorbimento dei nutrienti nell'intestino infantile. Però, il grasso utilizzato nella maggior parte degli alimenti per lattanti è derivato da piante, dove questi acidi grassi saturi si legano quasi sempre alle estremità della "spina dorsale"".

Scrivere sul diario Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , il team riferisce di produrre triacilglicerolo in cui oltre il 70 percento degli acidi grassi saturi si trova nella posizione cruciale "centrale", rispetto a meno del 3% nell'impianto non modificato, un aumento di oltre 20 volte.

"Abbiamo progettato il metabolismo di una pianta in modo che il grasso che produce abbia la struttura che si trova nel latte umano, non olio vegetale, " ha detto il dottor Eastmond.

Attualmente si stima che il mercato degli alimenti per l'infanzia utilizzi quasi mezzo milione di tonnellate di grassi di origine vegetale all'anno.

Secondo il dottor Eastmond, applicare la tecnologia di ingegneria metabolica alle colture che producono olio, o anche microrganismi produttori di petrolio, potrebbe fornire una nuova fonte di costi, sostituto del grasso del latte umano per la nutrizione infantile.

"Diverse colture di semi oleosi potrebbero essere candidate per la produzione di HMFS, come il girasole e la colza".

In questo studio finanziato da BBSRC, il team ha modificato i geni responsabili di una via metabolica nella pianta di semi oleosi Arabidopsis thaliana , una specie spesso utilizzata come banco di prova nella ricerca biologica, per dimostrare che si può fare.

Hanno trasferito un enzima, aciltransferasi dell'acido lisofosfatidico (LPAT), da dove di solito risiede all'interno dei cloroplasti che catturano la luce della cellula, al reticolo endoplasmatico, un'area della cellula in cui vengono prodotti i grassi.

Ciò ha portato all'incorporazione di LPAT nel percorso di produzione del grasso, con conseguente triacilglicerolo prodotto nella forma umana.

"Essere in grado di modificare i percorsi metabolici delle piante apre molte potenziali porte e dimostra come approcci simili potrebbero fornire benefici a diversi settori tra cui la salute umana e l'ambiente, " ha detto il dottor Eastmond.