Plantas ajudam a tornar fórmulas para bebês tão nutritivas quanto leite materno

Os pesquisadores programaram a planta para produzir açúcares prebióticos encontrados no leite materno humano.
[Imagem: Charles Andres]

Açúcares do leite humano

O leite materno humano contém uma mistura única de aproximadamente 200 moléculas de açúcar prebióticas que ajudam a prevenir doenças e apoiam o crescimento de bactérias intestinais saudáveis, além de mais de 700 espécies de bactérias benéficas.

É por isso que é tão difícil produzir fórmulas industriais que possam ser consideradas substitutos adequados para a amamentação - a maioria daqueles 200 açúcares, por exemplo, continua sendo difícil, se não impossível, de se fabricar artificialmente.

Mas uma nova pesquisa liderada por cientistas das universidades de Berkeley e da Califórnia de Davis (EUA) mostra como plantas geneticamente modificadas podem ajudar a diminuir esta lacuna entre o leite materno e as fórmulas infantis industriais, hoje presentes na alimentação de 75% das crianças em todo o mundo.

A equipe reprogramou o "maquinário" de produção de açúcar das plantas para que elas passassem a produzir uma gama diversificada de açúcares similares aos presentes no leite humano, também chamados de oligossacarídeos. Isto poderá viabilizar a criação de fórmulas mais saudáveis e acessíveis para bebês, ou o desenvolvimento de leites vegetais não lácteos mais nutritivos para adultos que tenham alergia.

"As plantas são organismos fenomenais, que pegam a luz solar e o dióxido de carbono da nossa atmosfera e os utilizam para produzir açúcares. E não produzem apenas um açúcar - produzem toda uma diversidade de açúcares simples e complexos," explicou o pesquisador Patrick Shih. "Pensamos que, já que as plantas já têm esse metabolismo subjacente do açúcar, por que não tentamos redirecioná-lo para produzir oligossacarídeos do leite humano?"

No futuro, as plantas poderão ser cultivadas e moídas para a fabricação de fórmulas infantis mais nutritivas.
[Imagem: Collin Barnum]

Leite humano vegetal

Para convencer as plantas a produzir oligossacarídeos do leite humano, a equipe projetou os genes responsáveis pelas enzimas que fazem essas ligações específicas, e então introduziu esses genes na planta Nicotiana benthamiana, um parente próximo do tabaco.

As plantas geneticamente modificadas produziram 11 oligossacarídeos conhecidos do leite humano, juntamente com uma variedade de outros açúcares complexos com padrões de ligação semelhantes.

"Produzimos todos os três grupos principais de oligossacarídeos do leite humano," disse Shih. "Que eu saiba, ninguém jamais demonstrou que seria possível formar todos esses três grupos simultaneamente em um único organismo."

Atualmente, apenas alguns poucos oligossacarídeos do leite humano podem ser fabricados usando bactérias E. coli geneticamente modificadas. No entanto, isolar as moléculas benéficas de outros subprodutos tóxicos é um processo caro, e apenas um número limitado de fórmulas para bebês inclui estes açúcares nas suas misturas.

"Imagine ser capaz de produzir todos os oligossacarídeos do leite humano em uma única planta. Depois, você poderia simplesmente moer essa planta, extrair todos os oligossacarídeos simultaneamente e adicioná-los diretamente à fórmula infantil," disse Shih. "Há muitos desafios na implementação e na comercialização, mas este é o grande objetivo que estamos tentando alcançar."