Sälmjölk mer raffinerad än bröstmjölk

Under de 17 dagar då gråsälarnas ungar diar ska de hinna få i gång matsmältningsapparaten och bygga upp ett immunförsvar mot sjukdomar och andra faror de kan möta i Nordatlanten. Det går att misstänka att modersmjölken är oerhört raffinerad för att klara den uppgiften. En internationell studie med forskare från Göteborgs universitet och Chalmers i Nature Communications visar att det är så.

– Vår analys visar att gråsälens mjölk är extraordinär. Vi identifierade 332 olika sockermolekyler, eller sockerarter, jämfört med cirka 250 i bröstmjölk. Två tredjedelar var helt okända tidigare. Några av dessa molekyler hade en aldrig tidigare skådad storlek på 28 sockerenheter, vilket överträffar de största kända sockerenheterna i bröstmjölk som är 18 enheter stora, säger Daniel Bojar, lektor i bioinformatik vid Göteborgs universitet.

Skyddar mot bakterier

Oligosackarider är en typ av socker i modersmjölken hos alla däggdjur som bidrar till avkommans utveckling och hälsa. Sockerarterna har viktiga funktioner, bland annat att skydda mot virus och bakterier, odla den initiala floran av kroppens mikroorganismer och främja utvecklingen av mage och tarmkanalen.

Trots deras betydelse finns det luckor i vår kunskap om mjölksockrets mångfald hos djur, främst på grund av att det har gjorts ett begränsat antal studier på däggdjur.

– För första gången har vi kunnat analysera mjölksockret i modersmjölken från ett vilt levande däggdjur under hela perioden som den ger di. Det är viktigt eftersom mjölkens sammansättning förändras allteftersom ungen blir äldre, säger Daniel Bojar.

Mjölkens föränderlighet

Mjölk togs vid flera tillfällen från fem vilda gråsälar utanför Skottlands kust under hela deras diperiod. Forskarna kunde genom masspektrometri karakterisera 240 av de påträffade sockerarterna strukturellt. Med en kombination av analysator och AI-modeller avslöjar studierna också att sammansättningen av sälmjölk genomgår samordnade förändringar under hela diperioden, liknande den hos bröstmjölk.

– Sockerarterna binder till olika proteiner som används i till exempel immunförsvaret. Vi har testat de nyupptäckta sockermolekylerna på mänskliga immunceller och ser att de kan reglera cellernas respons på olika hot. Fynden tyder på att vilda marina däggdjur, som utsätts för extrema miljöbelastningar och hög exponering för yttre faror, har utvecklat en komplex mjölk för att skydda sina snabbt växande ungar, säger Daniel Bojar.

Stöd för immunförsvaret

Analysen visade även att flera av sockermolekylerna har kraftfulla egenskaper mot sjukdomsalstrande bakterier.

Forskningen öppnar vägar för upptäckten av nya bioaktiva föreningar med potentiella tillämpningar inom spädbarnsnutrition, infektionskontroll och stöd för immunförsvaret. I framtiden skulle dessa nyupptäckta sockermolekyler kunna tillsättas bröstmjölksersättning för att stärka immunförsvaret hos spädbarn. Mjölksockret skulle även kunna ges till vuxna för att hålla mag- och tarmsystemet friskt.

– Studien lyfter fram den utnyttjade biomedicinska potentialen som döljer sig i understuderade vilda arter. Vår forskningsgrupp är ensamma i världen om att analysera modersmjölk med masspektrometri. Vi har gjort det för tio olika däggdjur och vi hittar unika sockermolekyler varje gång. Vi kommer fortsätta. Vi har modersmjölk i frysen från ytterligare 20 däggdjur, säger Daniel Bojar.

Studie i Nature Communications: Mjölksoligosackarider konkurrerar med komplexiteten hos bröstmjölk och uppvisar funktionell dynamik under amning

Källa: Göteborgs universitet.