¿Tienes leche? La mayoría de la gente ha visto anuncios famosos con celebridades que destacan la importancia de beber leche para desarrollar huesos fuertes. Las investigaciones muestran que la leche tiene otros beneficios, especialmente para bebés, como ayudarlos a crecer y fortalecer su sistema inmunológico. Pero los científicos aún no entienden exactamente cómo la leche hace estas cosas.

Resolver ese misterio comienza con la identificación de los compuestos en la leche. Para apoyar ese esfuerzo, Los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han duplicado recientemente el tamaño de una biblioteca de referencia que incluye ejemplos de cierto tipo de carbohidrato que se encuentra en la leche de humanos y varios otros animales. La expansión de la biblioteca ayudará a los científicos a identificar los compuestos desconocidos en sus propias muestras de leche. Los investigadores publicaron sus nuevos hallazgos en Química analítica .

La composición de la leche varía de una madre a otra, pero en general la leche materna contiene 87% de agua y 13% de nutrientes, incluidas las grasas, proteínas y carbohidratos. Los investigadores de la leche a menudo se enfocan en un tipo de carbohidrato llamado oligosacáridos, uno de los muchos azúcares diferentes de la leche. Se sabe que estos azúcares tienen un efecto biológico, como proporcionar energía para bebés en crecimiento o contribuir al desarrollo de órganos.

"Los bebés no pueden masticar ni tragar alimentos sólidos, por lo que dependen en gran medida de la leche para crecer. Es un compuesto milagroso ", dijo la química del NIST Connie Remoroza.

Una de las principales razones por las que los científicos analizan los oligosacáridos es porque si pueden determinar qué oligosacáridos están presentes, pueden comenzar a comprender cómo afectan los oligosacáridos a las células, tejidos y procesos biológicos.

La primera versión de la biblioteca de oligosacáridos de leche humana (HMO), lanzado en 2018, constaba de 74 oligosacáridos. Para construirlo Remoroza y sus colegas analizaron los componentes de una muestra de leche del material de referencia estándar del NIST (SRM) de 1953. Usaron un proceso llamado cromatografía líquida para separar la muestra en sus componentes más finos y un instrumento llamado espectrómetro de masas para crear huellas químicas conocidas como espectros de masas. .

Luego, el equipo comparó esos espectros desconocidos con una base de datos masiva de 1.3 millones de espectros de 31, 000 compuestos denominados NIST Tandem Mass Spectral Library. Es parte de la biblioteca espectral masiva del NIST más grande, que se actualizó recientemente en una nueva versión llamada NIST20.

El equipo identificó 80 nuevos oligosacáridos adicionales, elevando el total a 154. La nueva biblioteca de HMO también usó muestras de leche de SRM 1954, Contaminantes orgánicos en la leche materna fortificada.

Los investigadores también pudieron identificar nuevos compuestos que nunca antes se habían reportado en la leche, como un tipo de oligosacárido que contenía 15 unidades de monosacárido, que son los componentes básicos de los carbohidratos.

Después de utilizar la espectrometría de masas y la cromatografía líquida para producir datos sin procesar, luego se procesa para extraer los espectros de masas para identificar los compuestos desconocidos. "La identificación de compuestos desconocidos depende de los métodos más avanzados. Ahora se conocen muchos oligosacáridos debido a la sensibilidad mejorada de los espectrómetros de masas, combinado con el software de búsqueda NIST, "dijo Remoroza.

Una vez que se identifican los compuestos desconocidos, están incluidos en la biblioteca de leche.

Aparte de la leche materna, Remoroza y sus colegas también han ampliado la cobertura de otros tipos de leche de mamíferos. Analizaron cuatro muestras no humanas diferentes gracias a colaboraciones con el Zoológico Nacional y el Instituto de Biología de la Conservación del Smithsonian y el Centro Carabao de Filipinas.

El Smithsonian proporcionó una muestra de león africano, y el Philippine Carabao Center proporcionó leche de una cabra Saanen y un búfalo de agua asiático. Las muestras de leche bovina (de vaca) procedían de los propios SRM 1549a y 1849a del NIST. Los investigadores del NIST identificaron 90 oligosacáridos de estas muestras, 25 de los cuales también se encontraron en la leche materna.

Se han realizado investigaciones previas en estas muestras de animales, pero se informaron relativamente pocos oligosacáridos. Gracias al desarrollo de nuevos instrumentos, mejores métodos para aislar oligosacáridos, y la nueva biblioteca de HMO, los científicos ahora pueden identificar más oligosacáridos en sus muestras.

"Es de esperar que muchos investigadores puedan encontrar la biblioteca espectral de masas de leche del NIST útil para analizar sus muestras, "dijo Remoroza.

Esta biblioteca de leches es especialmente útil para los fabricantes de fórmulas infantiles. "Los científicos están interesados ​​en identificar los oligosacáridos en la leche porque quieren determinar si estos se pueden agregar a la fórmula infantil para que los bebés ahora puedan obtener los nutrientes esenciales, "dijo Remoroza.

El trabajo aún no ha terminado. Los investigadores del NIST continuarán identificando los diferentes tipos de oligosacáridos en la leche humana y ampliarán su colección de leche de mamíferos no humanos. Pronto analizarán la leche de cerdos blancos y negros (en colaboración con la Universidad Estatal Mariano Marcos en Filipinas), monos rhesus (con la Universidad de Wisconsin) y delfines (con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, o NOAA).

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de NIST. Lea la historia original aquí.