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Des plantes pourraient-elles produire un ingrédient essentiel du lait maternel ?
Le lait maternel contient un mélange unique de sucres difficiles à reproduire dans les préparations commerciales pour nourrissons. Un projet californien montre que les plantes pourraient être la solution.
Alors que 75% des nouveau-nés dans le monde sont nourris avec des préparations pour nourrissons dans leurs six premiers mois, ces dernières ne reproduisent pas la richesse du lait maternel. Parmi les composés essentiels pour le développement des nouveau-nés figurent quelques 200 oligosaccharides du lait maternel (HMO), des glucides complexes souvent absents des préparations pour nourrissons. Actuellement, seuls quelques HMO peuvent être fabriqués à l’aide de bactéries E. coli modifiées. Mais c’est un processus coûteux et seul un nombre limité de préparations pour nourrissons incluent ces glucides dans leurs mélanges.
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Des chercheurs des universités de Californie Davis et Berkeley ont voulu tirer parti des plantes pour produire des HMO à moindre coût. Leurs résultats ont été publiés le 13 juin 2024 dans la revue Nature Food.
Pour obtenir des plantes de fabriquer des HMO, le premier auteur de l'étude, Collin Barnum, a conçu les gènes responsables des enzymes qui établissent les liaisons spécifiques entre les différents glucides simples. Il a ensuite introduit les gènes dans des plants de Nicotiana benthamiana, un proche parent du tabac et l’un des végétaux modèles les plus utilisés en recherche.
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Coût inférieur aux plateformes microbiennes
Les plantes génétiquement modifiées ont produit 11 oligosaccharides connus du lait maternel, ainsi qu’une variété d’autres glucides complexes. « Nous avons fabriqué les trois principaux groupes d'oligosaccharides du lait maternel », explique Patrick Shih, professeur adjoint de biologie végétale et microbienne et chercheur à l'Innovative Genomics Institute de l'UC Berkeley, dans le communiqué du 13 juin 2024. « À ma connaissance, personne n'a jamais démontré qu'on pouvait créer ces trois groupes simultanément dans un seul organisme. »
Dans un second temps, le premier auteur de l’étude Collin Barnum a créé une lignée stable de plantes optimisées pour produire un seul HMO, appelé LNFP1. « LNFP1 est censé être vraiment bénéfique, mais ne peut jusqu'à présent pas être fabriqué à grande échelle en utilisant les méthodes traditionnelles de fermentation microbienne », souligne Collin Barnum.
Dans le cadre de l'étude, les chercheurs ont aussi voulu estimer le coût de production d'oligosaccharides du lait maternel à partir de plantes à une échelle industrielle. D’après eux, « cela coûterait probablement moins cher que d’utiliser des plateformes microbiennes ». L’équipe du projet espère que leurs résultats conduiront à des préparations pour bébés plus saines et plus abordables, ou à des laits végétaux plus nutritifs pour les adultes. « Imaginez pouvoir fabriquer tous les HMO dans une seule usine. Ensuite, vous pourriez simplement broyer cette plante, extraire tous les oligosaccharides simultanément et les ajouter directement dans les préparations pour nourrissons », explique Patrick Shih. « Il y aurait de nombreux défis en matière de mise en œuvre et de commercialisation, mais c’est l’objectif vers lequel nous essayons d’avancer. »