Forskning i aktive stoffer i modermælk kan begynde

Hundredvis af unikke sukkerarter udgør forskellen mellem komælk og human modermælk. Nogle af disse sukkerarter er allerede kendt for at bidrage til barnets immunsystem, men indtil for nylig, mere detaljeret forskning i individuelle var umuligt, da sukkerarterne ikke let kunne fås i ren form. Forskere ved Utrecht University og University of Georgia har nu udviklet en metode til at gøre netop det. Publikationen om deres resultater blev offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift PNAS sidste uge.

I artiklen, forskerne beskriver deres principbevis for syntesen af ​​næsten alle komplekse sukkerarter, der findes i human modermælk. "Den nuværende samling af cirka 100 syntetiske sukkerarter gør det nu muligt at begynde at undersøge, hvilken indflydelse hver enkelt har på babyens helbred. I fremtiden det kan endda være muligt at berige babyerstatning med nogle af disse sukkerarter, resulterer i væsentlige sundhedsmæssige fordele, " forklarer forskningsleder prof. Geert-Jan Boons.

Cirka 10 procent af human modermælk består af 500 eller flere komplekse sukkerarter, som ikke forekommer i komælk. Disse sukkerarter er kemisk relateret til sukker, som vi bruger som sødemiddel, men de har meget større og mere komplekse strukturer. Disse komplekse sukkerarter bidrager til barnets sundhed og f.eks. forskere ved, at nogle kan forhindre virale og bakterielle infektioner, mens andre stimulerer en sund tarmflora.

De ydre membraner af vores krops celler er også dækket af komplekse sukkerarter, men forskning på dette område, som kaldes glykovidenskab, er stadig i sin vorden. "Faktisk, vi er lige begyndt at opdage, hvor vigtige komplekse sukkerarter er, " tilføjer Boons. "Så vi har brug for værktøjer til at opdage, analysere og producere dem."

10 byggesten og 10 enzymer

Indtil nu, det havde været ekstremt vanskeligt at isolere individuelle komplekse sukkerarter fra modermælk, så syntese af dem syntes at være den bedste løsning. For at gøre det, forskerne undersøgte biosyntesen af ​​de komplekse sukkerarter, og de opdagede, at næsten alt sukker kan fremstilles af en kombination af et sæt af 10 byggesten, på samme måde som de 20 aminosyrer er byggestenene for alle proteiner.

Sukkerene, der er resultatet af disse kombinationer, er også afhængige af enzymer - biologiske katalysatorer - som styrer deres konstruktion. Der er mange komplekse sukkersyntetiserende enzymer, hver med sin egen rolle. Hvad forskerne nu har vist er, at de fleste af de komplekse sukkerarter i modermælk kan produceres i laboratoriet med en kombination af de 10 byggesten og et sæt på 10 enzymer, bruge dem i den rigtige rækkefølge.

"Vi brugte fem år på at afdække den syntetiske rute for de første 100 komplekse sukkerarter, men nu kan vi få mange andre til at studere deres bidrag til menneskers sundhed. Vi forventer, at denne forskning ikke kun vil føre til bedre spædbørnsernæring, men også til nye terapier for en række sygdomme, " sagde Boons.