Oligozaharidele din laptele uman ( OHM) sunt carbohidrați complecși care se găsesc înlaptele matern .
În 1886, medicul și microbiologul Theodor Escherich a descoperit pentru prima dată relația dintre fiziologia digestiei la copii și activitatea bacteriilor intestinale. În 1900, fostul său elev Ernst Moreau ) a descris diferențele în compoziția bacteriană a scaunelor la sugarii alăptați și hrăniți artificial (IV). Ei nu au putut izola componenta care determină compoziția microbiotei intestinale (GMB).
La sfârșitul secolului al XIX-lea, Georges Denigès a descoperit că, pe lângă lactoză, laptele uman, spre deosebire de laptele de vaca, conține o fracțiune necunoscută de carbohidrați. În 1929–1933, Michel Polonowski și Albert Lespagnol au conceput o tehnică de izolare a componentelor acestei fracțiuni, pe care au numit-o „gynolactoză” [1] . În 1954, oamenii de știință, împreună cu Jean Montreuil , au izolat primele oligozaharide (2-fucosilactoză și 3-fucosilactoză) din această fracție folosind cromatografie . Structura oligozaharidelor rămase din laptele matern și funcțiile lor potențiale nu au fost studiate. În 1926, Herbert Schonfeld a prezentat teoria conform căreia MG conține un factor de creștere pentru Lactobacillus bifidus (mai târziu această tulpină a fost atribuită Bifidobacterium bifidus ). Natura „factorului bifidus” era necunoscută la acea vreme, însuși Schoenfeld a sugerat că ar putea fi un fel de vitamină. Richard Kuhn și Paul Ghiergi, inspirați de lucrările lui E. Moreau asupra microbiotei și M. Polonovsky asupra fracțiunii „ginelactoză”, au reușit să demonstreze că „factorul bifidus” al MG constă din oligozaharide care conțin N-acetilglucozamină . În anii următori, atât grupul lui Richard Kuhn, cât și grupul lui Jean Montreuil au identificat și descris zeci de HMO-uri individuale. Dar decodificarea ulterioară a fracției OGM a devenit posibilă odată cu introducerea de noi metode de cercetare. Heinz Egge, unul dintre studenții lui Richard Kuhn, a introdus metoda spectrometriei de masă , care diferă de metodele anterioare prin sensibilitate și fiabilitate mai mari. Acest lucru a făcut posibilă descrierea și caracterizarea unui număr mai mare de HMO și stabilirea acestei metode ca principală de cartografiere și secvențiere a HMO [2] .
Carbohidrații din laptele matern sunt formați din lactoză și oligozaharide din laptele matern. HMO (cu excepția lactozei) nu sunt digerate și nu au funcție nutrițională. Oligozaharidele sunt a treia componentă a laptelui matern după lactoză și grăsimi. Conținutul său variază de la 20–25 g/l în colostru până la 10–15 g/l în laptele matur. Aplicarea unor noi metode, care combină utilizarea cromatografiei lichide și a spectrometriei de masă de înaltă rezoluție, a făcut posibilă identificarea a aproximativ 200 de structuri oligozaharide unice, care includ de la 3 la 22 de zaharuri [2] .
OGM se bazează pe 5 monozaharide: glucoză (Glc), galactoză (Gal), N-acetil-glucozamină (GlcNAc), fucoză (Fuc), acid sialic (Sia) (acid N-acetil-neuraminic (Neu5Ac)) [2] . Cu ajutorul enzimei glicoziltransferazei , moleculei de lactoză se adaugă monozaharide individuale, formând lanțuri de carbohidrați de diferite lungimi și grade diferite de ramificare.
În prezent, structura a aproximativ 200 de oligozaharide a fost descifrată, dar numărul lor real poate fi de mii. În medie, laptele fiecărei femei conține 10 până la 15 HMO.
Toate HMO sunt împărțite în trei grupe în funcție de structura lor chimică: neutru fucolizat (de exemplu 2-FL), neutru nefucolizat (de exemplu lacto-N-neotetraoză (LNnT)), acid sializat (de exemplu 3-SL). Astfel, oligozaharidele neutre din laptele matern reprezintă aproximativ 75% din toate oligozaharidele. În ciuda diversităţii mari, 80% din toate HMO sunt reprezentate de cele mai comune 12 oligozaharide. Dintre acestea, 2-FL este cel mai frecvent, reprezentând aproximativ 30%. LNnT este printre cele mai comune zece și reprezintă 2–3% din toate HMO [2] [3] .
Efectul HMO asupra organismului copilului este că ele contribuie la stabilirea unei microbiote intestinale normale, reduc probabilitatea de infecție și sunt responsabile pentru formarea imunității. Oamenii de știință au reușit să identifice că între 70% și 80% din celulele imunomodulatoare ale sugarului sunt localizate în intestinele acestuia. Ca parte a laptelui matern, oligozaharidele din laptele matern intră în intestinele bebelușului, unde își îndeplinesc principalele funcții [3] [4] .
Complexitatea structurii, variabilitatea compoziției și diversitatea structurală nu permit astăzi reproducerea completă a compoziției HMO în formulele pentru sugari. Până în prezent, este posibilă industrializarea doar a unor oligozaharide structural complet identice cu cele găsite în laptele matern.
Prima oligozaharidă pe care oamenii de știință au reușit să o creeze și să o studieze a fost 2'-fucozilactoza (2'FL), cea mai abundentă oligozaharidă din laptele matern. Reprezintă mai mult de 30% din conținutul total de oligozaharide. A doua descoperire este reconstrucția unei alte oligozaharide, lacto-N-neotetraoza (LNnT), care este una dintre cele mai abundente zece oligozaharide din laptele matern. Ambele oligozaharide 2FL și LNnT reprezintă aproximativ 33% din totalul oligozaharidelor din laptele matern.
Studiile clinice au arătat că utilizarea 2FL și LNnT în alimentația copiilor îmbunătățește compoziția microbiotei intestinale, reduce semnificativ incidența bronșitei, precum și utilizarea de antibiotice și antipiretice. Pe baza cercetărilor efectuate, compoziția formulelor pentru copiii hrăniți cu lapte praf este îmbunătățită. Aceasta asigură formarea sănătății copilului în absența laptelui matern [3] .