Des scientifiques basés au Royaume-Uni ont conçu des plantes pour produire une huile qui imite la structure chimique de la matière grasse du lait humain, un composant majeur du lait maternel. Des études antérieures suggèrent la forme humaine de cette molécule, triacylglycérol, aide à l'absorption des nutriments clés par l'intestin du nourrisson, mais peu de préparations pour nourrissons en contiennent.

Maintenant, une équipe de Rothamsted Research a trouvé un moyen de modifier les voies biochimiques des plantes afin qu'elles puissent produire la forme humaine de ce nutriment clé.

Environ la moitié des calories du lait maternel proviennent du triacylglycérol, et dans les préparations pour nourrissons, cette graisse provient principalement de plantes, mais les huiles végétales ont une structure chimique différente de la graisse produite par les mères dans leur lait.

C'est l'arrangement uniquement humain des acides gras - les molécules constituantes qui composent le triacylglycérol - qui est censé apporter des avantages. Il s'agit notamment de l'absorption du calcium, ce qui est vital pour le développement des os.

Alors que certaines formules lactées contiennent déjà du triacylglycérol qui imite la structure de la matière grasse du lait maternel, ces substituts de matières grasses du lait humain (HMFS) sont coûteux à fabriquer, tandis que le processus génère des déchets de solvants et utilise de l'huile de palme, dont la culture a été blâmée pour la déforestation tropicale.

Les coûts sont l'une des principales raisons pour lesquelles les HMFS ne sont présents que dans environ 10 % des préparations pour nourrissons, en particulier des produits haut de gamme formulés et commercialisés pour faciliter la digestion.

Alors que le lait maternel est le meilleur et le premier choix pour la nutrition infantile, l'équipe espère que leur percée pourrait conduire à une amélioration de toutes les qualités de préparation pour les bébés qui en ont besoin.

Chercheur principal, Le Dr Peter Eastmond a déclaré que l'huile des plantes modifiées contient des molécules de triacylglycérol dans cette configuration humaine dans des proportions similaires à celles trouvées dans le lait maternel.

« Dans la matière grasse du lait humain, les acides gras saturés sont attachés au point médian de la "colonne vertébrale" centrale de la molécule de triacylglycérol, lui donnant une structure distinctive, et les preuves de plusieurs essais cliniques ont suggéré que cela aide l'absorption des nutriments dans l'intestin du nourrisson. Cependant, la graisse utilisée dans la plupart des préparations pour nourrissons est dérivée de plantes, où ces acides gras saturés se lient presque toujours aux extrémités de la "colonne vertébrale" à la place."

Ecrire dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences , l'équipe rapporte fabriquer du triacylglycérol où plus de 70 pour cent des acides gras saturés se trouvent dans la position « moyenne » cruciale, contre moins de 3 pour cent dans l'usine non modifiée, soit une augmentation de plus de 20 fois.

"Nous avons conçu le métabolisme d'une plante pour que la graisse qu'elle produit ait la structure trouvée dans le lait humain, pas d'huile végétale, " a déclaré le Dr Eastmond.

On estime actuellement que le marché des préparations pour nourrissons utilise près d'un demi-million de tonnes métriques de graisses végétales par an.

Selon le Dr Eastmond, appliquer la technologie d'ingénierie métabolique aux cultures oléagineuses, ou encore des micro-organismes producteurs d'huile, pourrait fournir une nouvelle source de substitut de matière grasse du lait humain pour la nutrition infantile.

"Plusieurs oléagineux pourraient être candidats à la production de HMFS, comme le tournesol et le colza."

Dans cette étude financée par le BBSRC, l'équipe a modifié les gènes responsables d'une voie métabolique dans la plante oléagineuse Arabidopsis thaliana , une espèce souvent utilisée comme banc d'essai en recherche biologique, pour démontrer que cela pouvait être fait.

Ils ont déplacé une enzyme, acide lysophosphatidique acyltransférase (LPAT), d'où il réside habituellement dans les chloroplastes de la cellule qui captent la lumière, au réticulum endoplasmique, une zone de la cellule où les graisses sont fabriquées.

Cela a conduit à l'incorporation de LPAT dans la voie de production de graisse, résultant en triacylglycérol produit sous forme humaine.

"Être capable de modifier les voies métaboliques des plantes ouvre de nombreuses portes potentielles et démontre comment des approches similaires pourraient apporter des avantages à plusieurs secteurs différents, notamment la santé humaine et l'environnement, " a déclaré le Dr Eastmond.