Cây Nicotiana benthamiana biến đổi gen có thể tạo ra chất dinh dưỡng có trong sữa mẹ
Nghiên cứu đột phá này có thể mở đường cho sữa công thức mô phỏng sát hơn các dưỡng chất có trong sữa mẹ.
Nghiên cứu đã chứng minh rằng cây Nicotiana benthamiana biến đổi gen có thể tạo ra các loại đường phức tạp gọi là các oligosacarit sữa mẹ (HMO) giúp tăng cường vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh và có lợi cho hệ thống miễn dịch của trẻ sơ sinh. Nicotiana benthamiana là họ hàng gần của cây thuốc lá, thuộc dòng thân thảo và cây bụi họ Cà.
Tiến sĩ Patrick Shih – nhà sinh học thực vật và vi sinh vật, người đứng đầu nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley, cho biết: “Hãy tưởng tượng bạn có thể tạo ra tất cả các oligosacarit trong sữa mẹ chỉ trong một loại cây. Sau đó, bạn có thể nghiền cây đó, chiết xuất đồng thời tất cả các oligosacarit và thêm trực tiếp vào sữa bột dành cho trẻ sơ sinh. Sẽ có rất nhiều thách thức trong việc triển khai và thương mại hóa, nhưng đây là mục tiêu lớn mà chúng tôi đang cố gắng hướng tới.”
Sữa mẹ chứa khoảng 200 loại HMO và chúng là thành phần rắn có nhiều thứ ba trong sữa mẹ. Chúng khó tiêu đối với trẻ bú mẹ, nhưng lại là thức ăn cho vi khuẩn trong đường ruột trong những tuần đầu tiên của cuộc đời. Bằng cách thúc đẩy vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh, HMO làm giảm nguy cơ nhiễm trùng do virus và vi khuẩn và chúng có thể mang lại những lợi ích sức khỏe khác.
Hiện tại, một số ít HMO có thể được sản xuất bằng cách sử dụng vi khuẩn E coli được biến đổi gen. Nhưng nhiều HMO vẫn khó hoặc không thể sản xuất theo cách này và việc tách các phân tử có lợi khỏi các sản phẩm phụ độc hại khác là một quá trình tốn kém, vì vậy chỉ có một số lượng hạn chế các loại sữa công thức dành cho trẻ em có chứa HMO.
Trong nghiên cứu mới nhất được công bố trên tạp chí Nature Food, các nhà khoa học đã lập trình lại bộ máy tạo đường của thực vật, cơ quan của thực vật chịu trách nhiệm liên kết các loại đường đơn giản với nhau thành vô số chuỗi đường phức tạp. Các nhà khoa học đã chèn thêm các gen được thiết kế để sản xuất ra các enzyme cụ thể cần thiết để tổng hợp các loại đường cơ bản thành HMO. Kết quả, cây trồng biến đổi gen tạo ra 11 loại HMO.
Shih cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra cả ba nhóm oligosacarit chính của sữa mẹ. Theo hiểu biết của tôi, chưa có ai chứng minh được rằng bạn có thể tạo ra cả ba nhóm này cùng một lúc trong một sinh vật duy nhất.”
Shih và các đồng nghiệp cho biết phương pháp này có thể tạo ra sữa công thức lành mạnh hơn và giá cả phải chăng hơn cho trẻ sơ sinh hoặc sữa thực vật bổ dưỡng hơn cho người lớn. Các nhóm khoa học khác đang nghiên cứu tiềm năng của các loại thuốc dựa trên HMO.
Shih cho biết: “Điều này có thể không chỉ giúp cải thiện sữa có nguồn gốc thực vật cho trẻ sơ sinh mà còn cho nhiều khía cạnh khác của chế độ ăn uống và sức khỏe của người lớn. Thực vật đã được thiết kế để sản xuất dầu và axit béo tốt hơn cho sức khỏe của chúng ta. Đây chỉ là một vài trong danh sách ngày càng tăng các cách mà chúng ta có thể bắt đầu tạo ra những loại cây được thiết kế phù hợp để cải thiện sức khỏe con người.”
Nhung Phạm
