Синтетическое человеческое молоко из бактерий

Новый способ производства ключевой молекулы сахара в человеческом молоке с помощью бактерий может открыть перспективу для расширенного исследования и даже возможность добавки ее в смеси для кормления младенцев в будущем. 

Новый метод производства использует недорогой модифицированный штамм кишечной палочки E. Coli для быстрого синтеза олигосахарида человеческого молока под названием 2-фукосилактоза (2FL), который до сих пор тщательно не исследовался и не применялся. 

«Нам известно, что эти олигосахариды играют жизненно важную роль в развитии кишечной микробиоты кормящегося грудью ребенка и укреплении его иммунитета», - рассказывает профессор Майкл Миллер из Университета Иллинойса в США, который вел исследование. – «2FL является наиболее распространенным олигосахаридом в человеческом молоке». 

Несмотря на обилие 2FL, очень мало исследований проводилось по изучению этого сахара ввиду высокой его стоимости. Один миллиграмм стоит 100 долларов, означая, что пока не будет найден альтернативный метод производства, исследования олигосахаридов грудного молока будут стоить миллионы долларов из-за одних только поставок исходного материала. 

Высокая стоимость 2FL также является главной причиной отсутствия его в детских смесях. 

В своем отчете в журнале «Фабрики микробных клеток» Миллер с коллегами раскрыли способ, как можно производить олигосахарид с помощью модифицированного штамма E. Coli. Ученые утверждают, что бактериальное производство 2FL будет дешевым и быстрым – с уже текущим результатом выхода 1 грамм 2FL на литр субстрата E. Coli. 

«E. Coli подготавливает исходный материал для 2FL как часть своего обычного метаболизма, и это дало нам подсказку, что возможно использовать E. Coli для производства олигосахарида», - объяснил Йонг-Су Джин, инженер метаболических процессов в Университете Иллинойса. 

«И мы можем использовать этот метод для синтеза и изучения сотен других олигосахаридов человеческого молока», - добавил Миллер. 

Инженер говорит, что следующим шагом будет модификация штамма E. Coli с целью ассимиляции лактозы: «Поскольку выведенный мутант не может использовать лактозу для своего собственного роста, он вместо этого использует лактозу для производства больших количеств 2FL», - говорит Джин. 

В дополнение к своему потенциалу использования в детском питании, ученые предполагают, что 2FL может быть полезным в сокращении риска заражения Campylobacter. 

«Если куры потребляют корм с 2FL, патогены связываются с этим олигосахаридом вместо слизистой устилки кишечника птиц и уничтожаются задолго до того, как тушки попадают в супермаркет», - добавил Миллер. 

Ученые также полагают, что защита от Campylobacter может найти применение в питании военных: «Добавление 2FL в пищу солдатам в боевом расположении способно защитить их от инфекций», - говорит Джин. – «Больше половины всех солдат в горячих точках выбывают из строя по причине отравления Campylobacter». 

28923