Etelka, Aletta
1 °C
12 °C
Index - In English In English Eng

Tonnaszám gyárthatunk anyatejcukrokat

2011.02.07. 10:59
Az anyatejben levő összetett cukrok szintetizálása a biokémia egyik felkapott kutatási iránya volt az elmúlt években. Egy Dániában dolgozó, magyar kutató vezette nemzetközi csapatnak sikerült áttörést elérnie, a gyártást Magyarországra hoznák.

Egyre több kutatási eredmény támadja azt az állítást, hogy az anyatej maradéktalanul helyettesíthető tápszerrel. Ilyenek többek között az anyatejben levő összetett cukrokra, oligoszacharidokra irányuló kutatások, amelyek nagy lendületet kaptak az elmúlt években. Az első anyatejcukrokat ugyan már az ötvenes években felfedezték, de a tudomány csak mostanában jön rá, hogy mire jók és mennyire hasznosak ezek.

A csecsemők nem tudják megemészteni az anyatej jelentős részét. A tudósokat mindig is érdekelte, hogy mi a szerepük azoknak az összetevőknek, amelyek nem az újszülött táplálását szolgálják. Úgy tűnik, hogy az oligoszacharidok szerepét megfejtették: több új kutatás is arra a következtetésre jutott, hogy ezek az összetett cukrok a babák immunrendszerét segítik.

Védelmi vonal cukorból

A Davisi Kaliforniai Egyetem kutatói például nyáron publikáltak tanulmányt az anyatejben levő oligoszacharidokról, HMO-król (human milk oligosaccharide). A kutatásban résztvevő három tudós, Bruce German, Carlito Lebrilla és David Mills a New York Timesnak elmondták, hogy az anyatej 21 százaléka olyan összetett cukrokból áll, amiknek a kutatók korábban nem tulajdonítottak jelentőséget. A kutatócsoport azonban felfedezett egy baktériumtörzset, ami megmutatta, hogy nagyon is fontosak az anyatejcukrok.

A felfedezett baktériumtörzs, a Bifidobacterium longum egyik alfaja ugyanis le tudja bontani az anyatejben levő összetett cukrokat más oligoszacharidokká, és miközben ezt teszi, bevonja a csecsemők bélrendszerét egy vékony szénhidrátréteggel. A baktérium az újszülöttek emésztőrendszerében él, és bizonyosan az anyatejjel jut oda, bár ezt még igazolni kell, felnőttekben ugyanis eddig nem mutatták ki a törzset.

A babák bélfalára rakódott cukorbevonat első védelmi vonalként funkcionál a vírusok és a káros baktériumok ellen. Ezek a cukrok ugyanis nagyon hasonlóak azokhoz, amik az emberi sejtek felszínén találhatók. Sok kórokozó ezekkel a felszíni cukrokkal lép reakcióba, amikor fertőzni kezd, a bevonat cukormolekuláihoz azonban ártalmatlanul kapcsolódhatnak a vírusok és baktériumok.

Védelmi vonal a kórokozók ellen (kép: Jennewein Biotechnologie)
Védelmi vonal a kórokozók ellen (kép: Jennewein Biotechnologie)

Egy újszülöttnek nincs még edzett immunrendszere és olyan gyomorsavai sem, amik a felnőttekben találhatók (ezek a savak elpusztítják a kártékony mikrobák nagy részét). A HMO-kból kialakuló bevonat tehát a baba védekezését segíti kezdetben a betegségekkel szemben.

Az Illinoisi Egyetem szoptatott és tápszerrel táplált babák fejlődését hasonlította össze egy tavalyi kísérletben. Az eredmény összecseng a davisi csoport felfedezésével: a szoptatott csecsemők könnyebben legyőzik a fertőzéseket, mivel az anyatej serkenti immunrendszerük működését.

Túl sok kéz

Vannak azonban olyan babák, akik nem jutnak hozzá elég anyatejhez, és akiknél csak a tápszer jöhet szóba. Magától értetődő ötlet, hogy HMO-kat kell a tápszerekbe keverni, javítva azok hatását. Ezeket az összetett cukrokat azonban igen nehéz szintetizálni, bár német kutatók már régóta dolgoznak rajta. Magyar szakértője is van a témának, a Dániában élő Dékány Gyula, az általa alapított Glycom cég tudományos igazgatója.

Dékány kémikusként végzett, de egy ilyen interdiszciplináris területen a biológiába is beletanul az ember, és lehetnek áttörést hozó ötletei. Dékány a 2004-es évet gyakorlatilag egy szobában töltötte ausztráliai otthonában, ezalatt hét szabadalmat dolgozott ki, hogy legyen mit felmutatni a lehetséges befektetőknek. A szabadalmak mind arra vonatkoztak, hogy miként lehetne egyszerűbben előállítani a HMO-kat.

A HMO-k bonyolult molekulák
A HMO-k bonyolult molekulák

„Azért nehéz szintetizálni ezeket az oligoszacharidokat, mert nagyon bonyolult a molekulaszerkezetük” – mondta el nekünk Dékány, amikor nemrég egy HMO-konferencián Magyarországon járt. „Képzeljük el, hogy a molekulák nyúlványaik szerint lehetnek jobbkezesek és balkezesek, mint az emberek – ez egy fontos sztereokémiai jellemző. Viszont az összetett cukroknak nem két „kezük” van, hanem akár tíz. És szintetizáláskor fontos, hogy hány „balkezes” és hány „jobbkezes” molekula kapcsolódik, és hogy milyen geometriával.”

Ráadásul ezek a molekulák olyan kicsik, hogy nem lehet megfigyelni a szerkezetüket, azt pedig pláne nem, hogy hol és milyen nyúlványaik vannak. Amikor a kutatók szintetizálnak, ebbe a világba kell vakon belenézniük.

Szintetizálási szintézisek

Miután Dékány megalkotta a szabadalmakat, 2005-ben Dániában folytatta a kutatást, illetve a Glycomot is ott virágoztatta fel. „A koppenhágai műszaki egyetemen sikerült pénzt szerezni a munkánkhoz egy olyan befektető társaságtól, aki főleg állami tőkét használ arra, hogy az egyetemekről kijövő innovációkat megvalósíthassa” – magyarázza a kutató, hogy miért költözött Ausztráliából Dániába. „A kedvező adókörülmények miatt is jó választás volt Dánia. Dolgoznak nálam magyar fiúk is, nekik havonta több mint nettó kétmillió forintot tudunk adni.”

Dékány a világ minden tájáról toborzott tehetséges fiatalokat, volt olyan időszak, amikor 16 országból dolgoztak nála, és nem voltak közöttük dán alkalmazottak. A fiatal kutatók a magyar tudós vezetésével korábban ismeretlen kémiai eljárásokat talált fel. Például szükség van a HMO-k szintetizálásához olyan, az élethez is szükséges kiindulási anyagokra, mint a szialiksav vagy az L-fukóz, de már ezek is nagyon nehezen állíthatók elő.

„Az erre szakosodott cégek L-fukózból nagyjából egy-két mázsát tudnak gyártani évente, és körülbelül 1500 euróba kerül egy kiló. Ezt az anyagot mi most már tonnás tételekben gyártjuk úgy, hogy kilója kevesebb mint száz euró” – mondja Dékány, aki további részletekbe nem avathat be, hiszen azt árulná el, amire a vállalkozása épül. „Olyan kémiai eljárásokat találtunk, amikre eddig soha senki nem gondolt” – mondja.

Itthoni gyártásra

Dékány terveire a Nestlé harapott rá, az élelmiszercég 2006 januárjában már megkötötte első szerződést a Glycommal. Év végére Dékányék legyártották az első kiló HMO-jukat. Ami rengeteg a korábbi eredményekhez képest – az évezred elején egy EU által finanszírozott kutatócsoport több évi munkával 40 milligramm HMO-t tudott előállítani. A Glycom most már az első tonnáján dolgozik, ráadásul Magyarországon.

A gyártást ugyanis hazahozza Dékány. Dánia nagyon jó terep a kutatásra, de ott nincs olyan nagy múltú vegyipar, mint Magyarországon. „Rengeteg a kiváló szakember itt, megvan az infrastruktúra is, minden adott ahhoz, hogy itt legyen termék az eredményeinkből” – mondja a kutató. Hosszabb távú gyártásra a Richter tűnik a  legalkalmasabbnak, de a Glycom fontos együttműködő partnere az MTA Kémiai Kutatóközpont is, ami az utóbbi években a kutatásban is részt vett.

A Glycom magyarországi laboratóriuma
A Glycom magyarországi laboratóriuma

A Glycomm amennyire lehet, nyílt kártyákkal játszik: ingyen biztosít HMO-mintákat kutatóintézeteknek, amik úgy vizsgálják és arra használják ezeket a mintákat, amire akarják. Egyetlen feltételt kell betartaniuk: ha valamilyen új technológiát szabadalmaztatnak a minták alapján, először a Glycomnak kell felajánlani azt megvételre. A cég máris kapcsolatban áll 15-20 egyetemmel, kutatóintézettel.

A fentebb említett termék az új csecsemőtápszeren túl lehet felnőtteknek szánt étrendkiegészítő is. A HMO-k ugyanis a már gyengébb immunrendszerű időseknek is nagyon hasznosak lehetnek, illetve az újabb kutatások szerint a szellemi képességek romlását is lelassítják. „A szialiksavat 11 enziomatikus lépésben gyártja a szervezet, az L-fukózt 9-ben. Ez időskorban már nem működik jól” – említ egy példát Dékány arra, hogy a kiindulási anyagokból is lehetne termék.

A Glycom idén már intézi a szintetizált HMO-k élelmiszeripari engedélyeztetését Európában és az Egyesült Államokban, és a biztonság kedvéért klinikai vizsgálatok is lesznek. Ha minden jól megy, öt éven belül piacra kerülhetnek az első HMO-tartalmú Nestlé-termékek, más cégek akár még előbb kijöhetnek a Magyarországon készült anyatejcukros táplálékkiegészítőkkel.