Oligosacárido de la leche materna - Human milk oligosaccharide

Los oligosacáridos de la leche materna , también conocidos como glicanos de la leche humana , son polímeros cortos de azúcares simples que se pueden encontrar en altas concentraciones exclusivamente en la leche materna humana .

Ocurrencia

Los oligosacáridos de la leche materna (HMO) forman el tercer componente sólido más abundante ( disuelto o emulsionado o suspendido en agua) de la leche materna, después de la lactosa y la grasa . Los HMO están presentes en una concentración de 0,35 a 0,88 onzas (9,9 a 24,9 g) / L. Se conocen aproximadamente 200 oligosacáridos de leche humana estructuralmente diferentes. La composición de los oligosacáridos de la leche materna en la leche materna es individual para cada madre y varía durante el período de lactancia . El oligosacárido dominante en el 80% de todas las mujeres es la 2′-fucosillactosa , que está presente en la leche materna en una concentración de aproximadamente 2,5 g / L. Otros oligosacchardies incluyen lacto-N- tetraosa , lacto- N -neotetraosa y lacto- N -fucopentaosa.

Caracteristicas

A diferencia de los otros componentes de la leche materna que son absorbidos por el lactante a través de la lactancia, los HMO no son digeribles para el lactante. Sin embargo, tienen un efecto prebiótico y sirven como alimento para las bacterias intestinales, especialmente las bifidobacterias . El predominio de estas bacterias intestinales en el intestino reduce la colonización por bacterias patógenas (probiosis) y, por lo tanto, promueve una microbiota intestinal saludable y reduce el riesgo de infecciones intestinales peligrosas. Estudios recientes sugieren que las HMO reducir significativamente el riesgo de virus y bacterias infecciones y por lo tanto disminuyen el riesgo de diarrea y enfermedades respiratorias.

Esta función protectora de los HMO se activa cuando entran en contacto con patógenos específicos , como determinadas bacterias o virus . Estos tienen la capacidad de unirse a los receptores de glucanos (receptores de largas cadenas de moléculas de azúcar conectadas en la superficie de las células humanas) ubicados en la superficie de las células intestinales y, por lo tanto, pueden infectar las células de la mucosa intestinal . Los investigadores han descubierto que los HMO imitan a estos receptores de glucanos, por lo que los patógenos se unen a los HMO en lugar de a las células intestinales. Esto reduce el riesgo de infección por un patógeno. Además de esto, los HMO parecen influir en la reacción de células específicas del sistema inmunológico de una manera que reduce las respuestas inflamatorias . También se sospecha que los HMO reducen el riesgo de que los bebés prematuros se infecten con la enfermedad potencialmente mortal enterocolitis necrotizante (ECN).

Algunos de los metabolitos afectan directamente al sistema nervioso o al cerebro y, en ocasiones, pueden influir en el desarrollo y el comportamiento de los niños a largo plazo. Hay estudios que indican que ciertos HMO suministran al niño residuos de ácido siálico . El ácido siálico es un nutriente esencial para el desarrollo del cerebro y las capacidades mentales del niño.

Los HMO se utilizan como suplementos en los alimentos para bebés para proporcionar a los bebés que no están siendo amamantados este importante componente de la leche materna.

Evolución

En experimentos diseñados para probar la idoneidad de los HMO como fuente prebiótica de carbono para las bacterias intestinales, se descubrió que son altamente selectivos para una bacteria comensal conocida como Bifidobacteria longum biovar infantis . La presencia de genes exclusivos de B. infantis , incluidas las glucosidasas co-reguladas, y su eficacia en el uso de HMO como fuente de carbono puede implicar una evolución conjunta de HMO y la capacidad genética de bacterias seleccionadas para utilizarlas.

Síntesis enzimática y producción a gran escala.

La síntesis enzimática de HMO mediante transgalactosilación es una forma eficaz para la producción a gran escala. En la transgalactosilación se pueden usar varios donantes, incluidos p -nitrofenil-β-galactopiranósido, uridina difosfato galactosa y lactosa. En particular, la lactosa puede actuar como donante o aceptor en una variedad de reacciones enzimáticas y está disponible en grandes cantidades a partir del suero producido como un producto de coprocesamiento de la producción de queso. Sin embargo, faltan datos publicados que describan la producción a gran escala de tales galactooligosacáridos.

Referencias