Compuestos oligosacáridos de leche materna. Bioactividad y fuentes alternativas

Dr. Antonio Martínez Férez
Universidad de Granada, España

La leche materna contiene una serie de compuestos químicos relevantes para el desarrollo, tales como hormonas y factores de crecimiento, enzimas, proteínas y péptidos bioactivos, nucleótidos, poliaminas, oligosacáridos y un largo etcétera que en conjunto reciben el nombre de “factores tróficos”.

En particular, los oligosacáridos constituyen el tercer componente mayoritario de la leche materna y últimamente son objeto de un gran número de investigaciones. Dichas biomoléculas constan de un extremo reductor con una molécula de lactosa y otro extremo no reductor con la presencia o no de ácido siálico y fucosa, y están formados por combinaciones de 5 monosacáridos diferentes: glucosa, galactosa, ácido siálico, fucosa y N-acetilglucosamina. Se calcula que la leche materna contiene alrededor de 8-10g/L, y se han identificado más de 130 estructuras distintas, lo que implica una complejidad y variabilidad de oligosacáridos no encontrada en la leche de otras especies.

Entre los potenciales roles de los oligosacáridos en el recién nacido destacan su capacidad para proporcionar sustrato para todas las bacterias beneficiosas en el colon del lactante. Esto explica las fuertes diferencias en el pH y la flora que existen entre los niños alimentados al pecho y con fórmulas infantiles. Los oligosacáridos estimulan el crecimiento de ciertas especies de lactobacilos y bifidobacterias capaces de excretar antibióticos naturales con amplia actividad, ya que pueden ejercer un efecto antimicrobiano sobre numerosos patógenos, gram-positivos y gram-negativos, tales como Salmonella, Campilobacter y Escherichia Coli.

Asimismo, los oligosacáridos actúan como homólogos de los receptores celulares para microorganismos patógenos, produciéndose interacciones específicas entre ambos y actuando de esta forma como protectores de las células de la mucosa intestinal frente al ataque de patógenos (tabla 1). Constituyen, por tanto, un mecanismo de defensa adicional para los recién nacidos, cuyo pH gástrico es menos ácido que en el adulto y cuyo sistema inmunitario no está todavía maduro.

Tabla 1. Oligosacáridos presentes en la leche humana como receptores de patógenos.

Además de todo lo señalado anteriormente, los oligosacáridos de leche materna desempeñan un importante papel como suministradores de ácido siálico, esencial para el desarrollo cerebral del lactante. Sin embargo, a pesar de la especial relevancia de los oligosacáridos en nutrición infantil, ninguna compañía suplementa sus fórmulas con oligosacáridos similares a los de la leche humana, debido tanto a la complejidad en la síntesis enzimática de dichas biomoléculas, como a que no se ha encontrado hasta la fecha ninguna especie animal entre los mamíferos principales productores de leche que contenga una proporción de oligosacáridos similar a la leche materna, tanto cualitativa como cuantitativamente. En este sentido, tan solo la leche de muy pocas especies, como por ejemplo la de elefante (20.8 g/L) o del primate (0.5 – 1 g/L), han demostrado tener un perfil de oligosacáridos relativamente similar al de la leche humana, pero no son una buena fuente de dichas estructuras dada su escasa producción y su difícil obtención.

No obstante, existen compañías que adicionan estructuras simples producidas enzimáticamente como fructooligosacáridos (FOS), de origen vegetal, y/o galactooligosacáridos (GOS), de origen lácteo, que poseen un efecto prebiótico estimulando de forma dosis-dependiente el crecimiento de Bifidobacteria y Lactobacilli en el intestino. Estas opciones, sin embargo, carecen del resto de las funciones descritas previamente para los oligosacáridos de leche humana.

Recientemente se ha demostrado que la leche de cabra es una óptima fuente de oligosacáridos tanto por su composición como por su concentración, y la mejor en comparación con las leches comercialmente disponibles (vaca y oveja), ya que contiene una gran variedad de oligosacáridos ácidos y N-acetil-glucosaminil-lactosa junto con galactosil-lactosa como oligosacáridos neutros mayoritarios. El contenido de oligosacáridos de la leche de cabra es significativamente menor en comparación con el de la leche humana, aunque las similitudes estructurales encontradas entre los oligosacáridos y otros glicoconjugados de leche de cabra y los de leche materna sugieren que podrían desarrollar una bioactividad similar, pudiendo ser utilizados en productos para nutrición humana.

Fuentes:

• Newburg, D. S., 1996, “Oligosaccharides and glycoconjugates in human milk: their role in host defense”, J. Mammary Gland. Biol. Neoplasia 1:271-283.
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• Kunz, C., Rodriguez-Palmero, M., Koletzko, B., & Jensen, R., 1999, “Nutritional and biochemical properties of human milk. Part I”, Clin. Perinatol. 26:307-333. Review.
• Kunc, C., Rudloff, S., Baier, W., Klein, N., & Strobel, S., 2000, “Oligosaccharides in human milk: structural, functional and metabolic aspects”, Annu. Rev. Nutr. 20:699-722. Review.
• Sanchez-Diaz, A., Ruano, M. J., Lorente, F., & Hueso, P., 1997, “A critical analysis of total sialic acid and sialoglycoconjugate contents of bovine milk-based infant formulas”, J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 24:405-410.
• Martinez-Ferez, A., Tesis Doctoral: Obtención de oligosacáridos de leche de diferentes especies por tecnología de membranas. Universidad de Granada. 2004.
• Martinez-Ferez, A., Rudloff, S., (et al.), 2006, “Goats’ milk as a natural source of lactose-derived oligosaccharides: isolation by membrane technology”, International Dairy Journal 16(2): 173-181.