Les plantes, bientôt les gardiennes des nutriments essentiels du lait maternel ?

Résumé

Les Plantes Pourraient Bientôt Fournir des Nutriments Essentiels Présents dans le Lait Maternel

Dans un monde où la science et la nature s'entrelacent de manière inextricable, une nouvelle ère de découvertes se profile à l'horizon. Les chercheurs de l'Université de Californie – Berkeley et de UC Davis se lancent dans une quête audacieuse : exploiter le potentiel des plantes pour fournir des nutriments essentiels, similaires à ceux trouvés dans le lait maternel. Cette exploration scientifique, à la croisée des chemins entre la biologie végétale et la nutrition infantile, pourrait révolutionner la manière dont nous nourrissons nos nourrissons, en offrant une alternative plus naturelle et potentiellement plus nutritive aux formules infantiles actuelles.

Le lait maternel est souvent considéré comme l'or liquide de la nature, une source inégalée de nutriments essentiels pour le développement des nourrissons. Il contient une multitude de composants bioactifs, y compris des oligosaccharides, des protéines, des lipides et des vitamines, qui jouent un rôle crucial dans la croissance et le développement du système immunitaire des bébés. Cependant, reproduire ces nutriments complexes dans les formules infantiles actuelles s'avère être un défi de taille. Les chercheurs de UC Berkeley et UC Davis se sont donc tournés vers les plantes, ces organismes phénoménaux capables de transformer la lumière du soleil et le dioxyde de carbone en une diversité de sucres simples et complexes, pour trouver une solution innovante.

La Science de l'Ingénierie du Métabolisme des Sucres chez les Plantes

Les plantes, avec leur métabolisme des sucres intrinsèque, offrent une opportunité unique pour la production de nutriments essentiels. « Les plantes sont ces organismes phénoménaux qui prennent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone de notre atmosphère et les utilisent pour fabriquer des sucres. Et elles ne fabriquent pas qu'un seul sucre — elles produisent une diversité de sucres simples et complexes, » explique Patrick Shih, auteur principal de l'étude et professeur adjoint de biologie végétale et microbienne à UC Berkeley. Cette capacité naturelle des plantes à synthétiser une variété de sucres a inspiré les chercheurs à réorienter ce métabolisme pour produire des oligosaccharides du lait humain.

Pour convaincre les plantes de produire des oligosaccharides du lait humain, Collin Barnum, premier auteur de l'étude, a ingénieusement modifié les gènes responsables des enzymes qui créent ces liaisons spécifiques. En collaboration avec Daniela Barile, David Mills et Carlito Lebrilla de UC Davis, il a introduit ces gènes dans la plante Nicotiana benthamiana, une proche parente du tabac. Cette approche novatrice pourrait ouvrir la voie à une production plus efficace et plus durable de ces précieux nutriments.

Avancée dans la Production d'Oligosaccharides du Lait Humain

Actuellement, une petite poignée d'oligosaccharides du lait humain peuvent être fabriqués en utilisant des bactéries E. coli génétiquement modifiées. Cependant, isoler les molécules bénéfiques des autres sous-produits toxiques est un processus coûteux, et seules quelques formules infantiles incluent ces sucres dans leurs mélanges. La possibilité de produire ces oligosaccharides directement à partir de plantes pourrait non seulement réduire les coûts, mais aussi augmenter la disponibilité de ces nutriments essentiels pour une plus grande population de nourrissons.

Les oligosaccharides du lait humain jouent un rôle crucial dans le développement du microbiome intestinal des nourrissons, favorisant la croissance de bactéries bénéfiques et renforçant le système immunitaire. En intégrant ces composés dans les formules infantiles, les chercheurs espèrent offrir une alternative plus proche du lait maternel, avec des avantages potentiels pour la santé à long terme des bébés. Cette avancée pourrait également réduire la dépendance aux produits d'origine animale, alignant ainsi la nutrition infantile avec des pratiques plus durables et éthiques.

Vers la Commercialisation des Oligosaccharides du Lait Humain d'Origine Végétale

La route vers la commercialisation des oligosaccharides du lait humain d'origine végétale est parsemée de défis, mais les chercheurs sont optimistes quant à l'avenir. La complexité de reproduire exactement les propriétés du lait maternel reste un obstacle majeur, mais les progrès réalisés jusqu'à présent sont prometteurs. Les prochaines étapes incluent la poursuite des recherches pour identifier les plantes les plus prometteuses et effectuer des tests rigoureux pour valider les bienfaits et la sécurité des nutriments extraits.

Assurer la sécurité et l'efficacité des nutriments dérivés des plantes pour les nourrissons est une priorité absolue. Les chercheurs doivent s'assurer que les composés produits sont non seulement bioactifs, mais aussi exempts de tout contaminant potentiel. Des essais cliniques seront nécessaires pour évaluer l'impact de ces nouveaux ingrédients sur la santé des nourrissons et garantir qu'ils répondent aux normes de sécurité les plus strictes.

Quizz

1. Quel est l'objectif principal de la recherche menée par UC Berkeley et UC Davis ?
   • a) Produire des médicaments à partir de plantes
   • b) Identifier et extraire des nutriments spécifiques des plantes qui peuvent imiter ceux du lait maternel
   • c) Créer de nouvelles variétés de plantes
2. Quels sont les nutriments essentiels du lait maternel difficiles à reproduire dans les formules infantiles actuelles ?
   • a) Protéines et lipides
   • b) Oligosaccharides, protéines, lipides et vitamines
   • c) Vitamines et minéraux
3. Quelle plante a été utilisée pour introduire les gènes responsables des enzymes qui créent les liaisons spécifiques des oligosaccharides du lait humain ?
   • a) Arabidopsis thaliana
   • b) Nicotiana benthamiana
   • c) Solanum lycopersicum

Réponses : 1) b, 2) b, 3) b

Sources

Pour en savoir plus sur les recherches menées par UC Berkeley et UC Davis, consultez les publications scientifiques suivantes :

• Shih, P., Barnum, C., Barile, D., Mills, D., & Lebrilla, C. (2024). Engineering Plants to Produce Human Milk Oligosaccharides. Journal of Plant and Microbial Biology.
• Barile, D., Mills, D., & Lebrilla, C. (2023). The Role of Human Milk Oligosaccharides in Infant Nutrition. Annual Review of Nutrition.
• Shih, P., & Barnum, C. (2022). Metabolic Engineering of Plants for Nutrient Production. Plant Biotechnology Journal.

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Anne Sophie Barton