Tenho leite? A maioria das pessoas viu os anúncios famosos de celebridades que destacam a importância de beber leite para a construção de ossos fortes. A pesquisa mostra que o leite tem outros benefícios, especialmente para bebês, como ajudá-los a crescer e fortalecer seu sistema imunológico. Mas os cientistas ainda não entendem exatamente como o leite faz essas coisas.

A resolução desse mistério começa com a identificação dos compostos do leite. Para apoiar esse esforço, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dobraram recentemente o tamanho de uma biblioteca de referência que inclui exemplos de um certo tipo de carboidrato encontrado no leite de humanos e vários outros animais. A expansão da biblioteca ajudará os cientistas a identificar os compostos desconhecidos em suas próprias amostras de leite. Os pesquisadores publicaram suas novas descobertas em Química Analítica .

A composição do leite varia de mãe para mãe, mas em geral o leite humano contém 87% de água e 13% de nutrientes, incluindo gorduras, proteínas e carboidratos. Os pesquisadores do leite geralmente se concentram em um tipo de carboidrato chamado oligossacarídeos, um dos muitos açúcares diferentes do leite. Esses açúcares são conhecidos por terem um efeito biológico, como fornecer energia para bebês em crescimento ou contribuir para o desenvolvimento de órgãos.

"Os bebês não podem mastigar ou engolir alimentos sólidos, portanto, eles são altamente dependentes do leite para o crescimento. É um composto milagroso, "disse a química do NIST Connie Remoroza.

Uma das principais razões pelas quais os cientistas analisam os oligossacarídeos é porque se eles podem determinar quais oligossacarídeos estão presentes, eles podem começar a entender como os oligossacarídeos afetam as células, tecidos e processos biológicos.

A primeira versão da biblioteca de oligossacarídeos do leite humano (HMO), lançado em 2018, consistia em 74 oligossacarídeos. Para construí-lo, Remoroza e seus colegas analisaram componentes em uma amostra de leite do NIST Standard Reference Material (SRM) 1953. Eles usaram um processo chamado cromatografia líquida para separar a amostra em seus componentes mais finos e um instrumento chamado espectrômetro de massa para criar impressões digitais químicas conhecidas como espectro de massa .

A equipe então comparou esses espectros desconhecidos com um enorme banco de dados de 1,3 milhão de espectros de 31, 000 compostos denominados NIST Tandem Mass Spectral Library. Faz parte da maior biblioteca NIST Mass Spectral, que foi atualizado recentemente em uma nova versão chamada NIST20.

A equipe identificou 80 novos oligossacarídeos adicionais, elevando o total para 154. A nova biblioteca HMO também usou amostras de leite de SRM 1954, Contaminantes orgânicos no leite humano fortificado.

Os pesquisadores também foram capazes de identificar novos compostos que nunca haviam sido relatados no leite antes, tal como um tipo de oligossacarídeo que continha 15 unidades de monossacarídeo, que são os blocos de construção dos carboidratos.

Depois que a espectrometria de massa e a cromatografia líquida são usadas para produzir dados brutos, é então processado para extrair o espectro de massa para identificar os compostos desconhecidos. "A identificação de compostos desconhecidos depende de métodos de última geração. Muitos oligossacarídeos são agora conhecidos por causa da sensibilidade aprimorada dos espectrômetros de massa, combinado com o software de pesquisa NIST, "disse Remoroza.

Uma vez que os compostos desconhecidos são identificados, eles estão incluídos na biblioteca do leite.

Além do leite humano, Remoroza e seus colegas também expandiram a cobertura de outros tipos de leite de mamífero. Eles analisaram quatro amostras não humanas diferentes graças a colaborações com o Instituto Nacional de Biologia e Zoológico e Conservação do Smithsonian e o Centro Carabao das Filipinas.

O Smithsonian forneceu uma amostra de leão africano, e o Philippine Carabao Center forneceu leite de uma cabra Saanen e de um búfalo asiático. Amostras de leite bovino (de vaca) vieram dos próprios SRMs 1549a e 1849a do NIST. Os pesquisadores do NIST identificaram 90 oligossacarídeos dessas amostras, 25 dos quais também foram encontrados no leite humano.

Pesquisas anteriores foram feitas nessas amostras de animais, mas relativamente poucos oligossacarídeos foram relatados. Graças ao desenvolvimento de novos instrumentos, melhores métodos para isolar oligossacarídeos, e a nova biblioteca HMO, os cientistas agora podem identificar mais oligossacarídeos em suas amostras.

"Muitos pesquisadores serão capazes de encontrar a biblioteca espectral de massa do leite NIST útil para analisar suas amostras, "disse Remoroza.

Esta biblioteca de leite é especialmente útil para fabricantes de fórmulas infantis. "Os cientistas estão interessados ​​em identificar os oligossacarídeos no leite porque querem determinar se eles podem ser adicionados à fórmula infantil para que os bebês possam agora obter os nutrientes essenciais, "disse Remoroza.

O trabalho ainda não foi feito. Os pesquisadores do NIST continuarão a identificar os diferentes tipos de oligossacarídeos no leite humano e a expandir sua coleção de leite de mamíferos não humanos. Em breve, eles analisarão o leite de porcos pretos e brancos (em colaboração com a Universidade Estadual Mariano Marcos nas Filipinas), macacos rhesus (com a University of Wisconsin) e golfinhos (com a National Oceanic and Atmospheric Administration, ou NOAA).

Esta história foi republicada por cortesia do NIST. Leia a história original aqui.