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Plantas genéticamente modificadas que producen grasas saludables de la leche materna

Científicos del Reino Unido han desarrollado plantas genéticamente modificadas capaces de producir las moléculas de ácidos grasos saludables similares a las de la leche materna humana. Este avance permitiría desarrollar fórmulas infantiles de mejor calidad (que hasta ahora dependen de fuentes vegetales que no tienen los mismos beneficios), y el proceso actual para obtener la misma grasa de alta calidad es caro y de alto impacto ambiental.

Los científicos han modificado y diseñado plantas para producir un aceite que imite la estructura química de la grasa de la leche humana, un componente importante de la leche materna.

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Estudios previos sugieren que la forma humana de esta molécula, el triacilglicerol, ayuda a la absorción de nutrientes clave por el intestino del lactante, pero pocas fórmulas infantiles contienen algo parecido.

Ahora, un equipo del Rothamsted Research (Reino Unido) ha encontrado una manera de modificar las vías bioquímicas de las plantas para que puedan producir la forma humana de este nutriente clave.

Alrededor de la mitad de las calorías en la leche humana provienen del triacilglicerol, y en la fórmula infantil esta grasa saludable proviene principalmente de las plantas, pero los aceites vegetales tienen una estructura química diferente a la grasa producida por las madres en su leche.

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Es la disposición molecular única de los ácidos grasos en la leche materna, (las moléculas constituyentes que forman el triacilglicerol) lo que se cree que proporciona beneficios. Estos incluyen la absorción de calcio, que es vital para el desarrollo óseo.

Si bien algunas fórmulas de leche ya contienen triacilglicerol que imita la estructura de la grasa de la leche humana, estos sustitutos de la grasa de la leche humana (HMFS) son caros de fabricar, mientras que el proceso genera residuos de solventes y utiliza aceite de palma, cuyo crecimiento se atribuyó a la deforestación tropical. .

Los costos son una de las principales razones por las cuales los HMFS se encuentran en solo alrededor del 10% de las fórmulas infantiles, particularmente en los productos premium formulados y comercializados para facilitar la digestión.

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Si bien la leche materna es la mejor y la primera opción para la nutrición infantil, el equipo espera que su avance pueda conducir a una mejora en todos los grados de fórmula para los bebés que la necesitan.

El investigador principal, el Dr. Peter Eastmond, dijo que el aceite de las plantas genéticamente modificadas tiene moléculas de triacilglicerol en esta configuración humana en proporciones similares a las que se encuentran en la leche materna.

“En la grasa de la leche humana, los ácidos grasos saturados están unidos al punto medio de la ‘columna vertebral’ central de la molécula de triacilglicerol, lo que le da una estructura distintiva, y la evidencia de varios ensayos clínicos ha sugerido que esto ayuda a la absorción de nutrientes en el intestino del lactante. Sin embargo, la grasa utilizada en la mayoría de las fórmulas infantiles se deriva de las plantas, donde estos ácidos grasos saturados casi siempre se unen a los extremos de la “columna vertebral”.

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Publicando el estudio en revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el equipo informa que fabrica triacilglicerol donde más del 70% de los ácidos grasos saturados (de las plantas modificadas) se encuentran en la posición crucial ‘intermedia’, en comparación con menos del 3% en la planta no modificada, un aumento de más de 20 veces.

“Hemos modificado el metabolismo de una planta para que la grasa que produce tenga la estructura que se encuentra en la leche humana, no en el aceite vegetal”, dijo el Dr. Eastmond.

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Actualmente se estima que el mercado de fórmulas infantiles usa casi medio millón de toneladas métricas de grasa derivada de vegetales por año.

Según el Dr. Eastmond, la aplicación de tecnología de ingeniería metabólica a los cultivos productores aceite, o incluso a los microorganismos productores de aceite, podría proporcionar una nueva fuente de sustitutos de la grasa infantil rentables para la nutrición infantil.

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“Varios cultivos de semillas oleaginosas podrían ser candidatos para la producción de HMFS, como el girasol y la canola”.

En este estudio financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), entidad pública del Reino Unido, el equipo modificó los genes responsables de una vía metabólica en la planta de semillas oleaginosas Arabidopsis thaliana, una especie utilizada a menudo como banco de pruebas en la investigación biológica, para demostrar que se puede hacer.

Reubicaron una enzima, el ácido lisofosfatídico aciltransferasa (LPAT), desde donde generalmente reside, dentro de los cloroplastos de captura de luz de la célula, hasta el retículo endoplásmico, un área de la célula donde se producen las grasas.

Esto condujo a la incorporación de LPAT en la vía de producción de grasa, lo que resultó en triacilglicerol producido en forma humana.

“Ser capaz de modificar las rutas metabólicas de las plantas abre muchas puertas potenciales y demuestra cómo enfoques similares podrían proporcionar beneficios a varios sectores diferentes, incluida la salud humana y el medio ambiente”, dijo el Dr. Eastmond.
 

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