Pe măsură ce tehnologia se extinde dincolo de alternativele la carne și lactate, tot mai multe start-up-uri din biotehnologie se orientează către o țintă mai dificilă: laptele uman

Piața ingredientelor obținute prin fermentație de precizie este evaluată în prezent la 5,02 miliarde de dolari și ar putea ajunge la 35 de miliarde de dolari până în 2030, cu o rată anuală de creștere de 48,6%, potrivit Markets and Markets. Creșterea este susținută de cererea tot mai mare pentru ingrediente sustenabile, fără origine animală.

Pe măsură ce tehnologia se extinde dincolo de alternativele la carne și lactate, tot mai multe start-up-uri din biotehnologie se orientează către o țintă mai dificilă: laptele uman, notează Food Institute.

Companii din SUA, Europa, Australia și China încearcă să recreeze componente-cheie ale laptelui matern, precum lactoferina și beta-cazeina, pentru a le utiliza în formule de lapte praf, suplimente și produse de nutriție funcțională. Acestea folosesc microbi modificați genetic pentru a produce proteine identice biologic cu cele din laptele uman.

Scopul este reducerea diferențelor de compoziție dintre formulele clasice pentru sugari și laptele matern. Totuși, cercetătorii spun că reproducerea întregii complexități biologice a laptelui uman rămâne dificilă.

Proteinele din laptele uman

Fermentația de precizie presupune introducerea unor secvențe specifice de ADN în microorganisme, astfel încât acestea să producă moleculele dorite în timpul fermentației.

Tehnologia este folosită de decenii pentru obținerea unor ingrediente precum insulina, enzimele sau cheagul, iar acum start-up-urile din food-tech o aplică pentru producția de proteine lactate fără implicarea vacilor.

În nutriția infantilă, atenția se concentrează pe proteinele prezente în mod natural în laptele matern. Lactoferina, o proteină din zer care leagă fierul și este asociată cu imunitatea și sănătatea intestinală, este una dintre principalele ținte.

„Lactoferina este atractivă pentru că este abundentă în laptele uman și are funcții antimicrobiene și de reglare a sistemului imunitar”, a declarat Elena Medo, CEO Leonie Health PBC, care studiază laptele uman de peste patru decenii.

Ea avertizează însă că activitatea biologică a proteinei depinde de sistemul în care apare în mod natural.

„Efectele ei depind de întregul sistem viu al laptelui uman – cofactori, oligozaharide, enzime și celule – nu doar de proteină în sine. Pe scurt, lactoferina nu acționează singură”, a explicat Medo.

În ciuda acestor limite, interesul investitorilor crește, iar start-up-urile mizează pe faptul că tehnologia ar putea face aceste componente mai accesibile la scară largă.

Companii care intră pe piață

Tot mai multe companii dezvoltă proteine din lapte obținute prin fermentație pentru produse nutriționale.

Start-up-ul australian All G lucrează la producerea beta-cazeinei și lactoferinei umane prin fermentație microbiană, susținând că aceste ingrediente ar putea aduce formulele de lapte praf mai aproape de compoziția proteică a laptelui matern.

În China, compania Guoke Xinglian se concentrează pe glicoproteine identice cu cele din laptele uman, începând cu lactoferina. Start-up-ul a atras recent 14,6 milioane de dolari într-o rundă de finanțare de tip Series A pentru a-și extinde platforma de producție.

Alte companii, precum Helaina și TurtleTree, dezvoltă la rândul lor ingrediente pe bază de lactoferină obținute prin fermentație.

Aceste proteine sunt vizate pentru formule de lapte pentru sugari, suplimente alimentare și produse dedicate sănătății femeilor.

Provocări tehnice

Deși producerea unor proteine individuale este posibilă, reproducerea întregii complexități biologice a laptelui uman este mult mai dificilă.

Un obstacol major este glicozilarea, procesul prin care moleculele de zahăr se atașează de proteine și le influențează stabilitatea, structura și funcția biologică.

„Reproducerea glicozilării specifice umane este extrem de dificilă, deoarece în laptele matern aceasta variază în funcție de stadiul lactației, starea de sănătate a mamei și nevoile copilului, influențând imunitatea, digestia și microbiota”, a spus Medo.

Sistemele de fermentație pot reproduce anumite aspecte, dar nu și diversitatea și dinamica naturală.

„Similaritatea structurală nu garantează echivalența biologică”, a adăugat ea.

În plus, comportamentul proteinelor depinde de interacțiunea lor cu alte componente din lapte. De exemplu, beta-cazeina formează structuri care interacționează cu lipidele și mineralele în timpul digestiei.

„Aceste efecte depind de matricea completă a laptelui”, a explicat Medo.

Siguranță și reglementare

Introducerea proteinelor din lapte uman obținute prin fermentație ridică și întrebări legate de reglementare.

Unele companii intenționează să le comercializeze prin procedura GRAS a FDA, care permite lansarea pe piață a ingredientelor considerate sigure de experți în condițiile de utilizare propuse.

Medo consideră însă că proteinele cu activitate biologică ar putea necesita evaluări mai stricte.

„Lactoferina nu este un nutrient simplu; influențează expresia genelor, imunitatea și echilibrul microbian. În alte contexte, aceste activități ar fi încadrate ca biologice, necesitând evaluări preclinice și clinice complete, studii pe termen lung și monitorizare după lansare”, a spus ea.

Rechemările recente de formule de lapte pentru sugari la nivel global, legate de contaminarea cu toxina cereulidă, au alimentat și ele preocupările privind siguranța în producție.

Unii specialiști consideră că noile tehnologii ar putea schimba modul de producție, în timp ce alții avertizează că introducerea unor proteine active biologic ar putea complica și mai mult cadrul de reglementare.

„Industria formulelor, care încă se confruntă cu probleme de contaminare și retrageri de pe piață, ar putea să nu fie pregătită pentru astfel de standarde, mai ales dacă adaugă complexitatea proceselor de fermentație. Cei mai mici și mai vulnerabili pacienți au nevoie de cele mai ridicate standarde de siguranță”, a concluzionat Medo.