Сегодняшние молочные смеси значительно уступают натуральному продукту. Несмотря на сотни известных науке HMO, лишь около десяти из них научились производить промышленно для добавления в премиальные формулы питания. Проект команды Ши призван закрыть этот пробел с помощью генной инженерии растений.
В качестве платформы ученые выбрали Nicotiana benthamiana – родственника табака. Технология использует почвенную бактерию Agrobacterium tumefaciens, которая естественным путем доставляет целевые гены в геном растения. После впрыскивания модифицированных бактерий в листья «Бенти», как ласково называют растение авторы, клетки временно начинают вырабатывать нужные углеводы. Исследователи были поражены эффективностью: уже через двое суток биомасса начала синтезировать десятки видов HMO одновременно. Этот прорыв был описан в издании Nature Food.
Ключевое преимущество флоры перед ферментерами заключается в экономике и экологии. Растениям не нужны дорогие питательные среды – только свет, вода и углекислый газ, который они превращают в сложные молекулы посредством фотосинтеза. Технико-экономический анализ показал, что агрокультурный метод позволит создавать даже самые редкие структуры HMO в промышленных объемах по доступной цене, что практически невозможно для биореакторов на основе кишечной палочки.
На данный момент команда успешно воссоздала более десятка молекул, восстановив семь из двенадцати типов необходимых химических связей. Конечная цель амбициозна – освоить все 12 гликозидных соединений, чтобы получить доступ ко всем двумстам известным структурам HMO. В перспективе технология может выйти далеко за рамки детского питания. Ученые мечтают о сое, способной продуцировать белки и липиды женского молока, что превратит бобы в полноценную основу для гипоаллергенных продуктов нового поколения.
