אנזים בלתי צפוי במיקרוביום הראשון של תינוק
מחקר חדש מגלה כי אנזים שהכי ידוע בתפקידו בבתי צמחים וחיות בפירוק רכיבים תאיים, מגלה כעת תפקיד מפתיע במערכת הייחודית של חיידקים הידועה כמזינה את תינוקות באמצעות חלב אם. תגלית זו, שהושגה על ידי צוות בראשות אוניברסיטת ברימינגהאם, מוסיפה פיסה חדשה לפאזל המרתק שמסביר מדוע תינוקות הניזונים מחלב אם מפתחים קהילות חיידקים במעיים שיש להן תפקיד חשוב בבריאותם.
האנזים, שנקרא PNGaseA, מאפשר לחיידקים מסוימים להפריד סוכרים מקטעי חלבון קצרים הנמצאים בחלב אם. חלקיקי סוכר אלה קיימים בחלב האנושי אך אינם קיימים בנוסחאות תינוקות, ומדובר בתגלית מפתיעה שמדגימה כיצד חיידקי המיקרוביום ניזונים מרכיבים שעדיין לא היו ידועים כמשותפים לתהליך העיכול של תינוקות.
דבר זה מצביע על כך שהאנזים מסייע לחיידבים לעכל את חלב אם באופן שהוא שונה מזה שהכרתם עד כה, ומעלה שאלות חדשות על תפקידו בבריאות התינוקות ועתיד הפיתוח של תוספי תזונה מותאמים להורים. החשיבות של תגלית זו נעוצה בכך שהיא מחזקת את ההבנה של מערכות חיידקי המיקרוביום במעיים של תינוקות, ויכולה להשפיע על פיתוחים עתידיים של תוספי מזון לתינוקות עתידיים בעתיד הלא רחוק.
חיידקי הביפידובקטריום ותפקידם ביכולתם לעכל סוכרי חלב
בתינוקות הניזונים מחלב אם, המיקרוביום במערכת העיכול נמצא בדרך כלל בשליטה של סוגי חיידקים מדגימים, בעיקר חיידקי ה־Bifidobacterium. מחקר שפורסם ב־Nature Communications מציין שזה לפחות חלקי, כי חיידקים אלה מסוגלים לעכל אוליגוסכרידים, שהם סוכרים מורכבים שנמצאים בחלב אם והתינוקות עצמם אינם מסוגלים לעכל לבד.
הסוכרים הללו אינם המשאב התזונתי היחיד עבור החיידקים במעיים. חלב האם מכיל גם חלבונים רבים המאווררים על ידי שרשראות סוכר הנקראות N-glycans. חיידקי המיקרוביום משתמשים באנזימים כדי לקטוע את שרשראות הסוכר האלה ולאכול אותן. עד כה, המדענים פחות הבינו כיצד חיידקים הקשורים לתינוקות מתמודדים עם סוכרים attached לקטעי חלבון קצרים, שנקראים N-glycopeptides.
החוקרים חקרו את הגנומים של סוגי חיידקים הקשורים לתינוקות ומצאו אנזים נדיר השייך למשפחת PNGaseA בשני זנים של חיידק ה־Bifidobacterium. הם התרכזו בחקר האנזים מזרע חיידק שמקורו בתינוק, ה־LMG13195, וביצעו ניתוח מעמיק של מבנהו והתנהגותו.
לפנים של המבנה המולקולרי של האנזים
במחקר עלו ממצאים שמראים שהאנזים מועדף במתן אפשרות לחיידקים לעכל קטעי חלבון קצרים המתקבלים עם סוכר, במקום חלבונים שלמים. באמצעות ביולוגיה מבנית הם הוכיחו איך זה קורה. לאנזים יש "עריסה" מבוססת בטא-שיטת, שמקבעת את קטע החלבון ומסדרת אותו כך שהסוכר מצמוד אליו מוכן להסרה.
ריימונד הורתדו-גררו, שותף במחקר מאוניברסיטת סרגוסה שבספרד, אמר שהמחקר חושף את המבנה הראשון של אנזים PNGase הקשור ל־N-glycopeptide, לפי דיווח ב־Technology Networks. המבנה מראה כיצד האנזים מזהה גם את הסוכר וגם את הקטע החלבוני שמחובר אליו.
יש גם היבט אקולוגי מעניין. זן החיידק שנחקר חסר חלק מהאנזימים הדרושים לפירוק מלא של הסוכרים שמרקל. על פי המחקר, הסוכרים המשוחררים יכולים להיענות למיקרובים אחרים במעיים באמצעות תהליך של הזנה חוצה, שמייצר מעין רשת תזונתית חיה שבה אנזים של חיידק אחד תורם לתמיכה בקהילות חיידקים רחבות יותר.
העדויות להגיון תורמות היבטים חשובים — המחקר תיאר את תפקוד האנזים במעבדה באמצעות חלבונים טהורים ומגיבים מודליים. הוא לא מדד את פעילות האנזים בתוך תינוקות, ולא השווה תוצאות בריאותיות בין תינוקות. רק חלק מזני החיידקים מכילים את האנזים, ולכן השפעתו הכוללת במיקרוביום התינוקות עדיין בלתי ידועה.
פוטנציאל עתידי לפורמולות תינוקות
העניין המעשי של מחקר זה מתמקד בפורמולות לתינוקות. כיוון שהקטעי חלבון המכילים סוכרים אלה נעדרים מהפורמולה, החוקרים טוענים שהבנתם תוכל לסייע בפיתוח פורמולות עתידיות, שיכולות לכלול תוספים פרהביוטיים חדשים שישמשו כמזון ל חיידקים הטובים במעיין.
קרוצה אמרה ל־News-Medical כי תיאור המרכיבים שתומכים בחיידקים הבריאים יכול לסייע להפוך את הפורמולה לדומה יותר לחלב אם. זהו יעד שדורש עוד מחקר, ניסויים לאישור בטיחות ובקרה רגולטורית. חלק מהיצרנים כבר משתמשים באוליגוסכרידים שמיוצרים במעבדה בפורמולות, הממחישה כיצד מחקר חלבון ומיקרוביום יכולים להגיע למדפים בחנות, אך זהו שלב מוקדם בפיתוח.
מחקר זה מגיע בשעה שגוברת ההכרה בכך שחיידקים באוכלוסיית התינוקות אינם תמיד מצויים בכל התינוקות, גם בהנקה מלאה. דיווח אחר שנמצא ב־NutraIngredients מצביע על כך שאולי עד שליש מהתינוקות חומקים ממרכיבים מיקרוביאליים חשובים, למרות ההנקה. הדבר מעיד שהמשקה הנקה עצמו הוא רק חלק מהסיפור, יחד עם אופן העברת החיידקים מהאם לתינוק.
התגלית מחזקת את ההבנה שהחלב אם מהווה יותר מאשר מזון בלבד — הוא נושא סוכרים, חלבונים, נוגדנים ואף חיידקים עצמו, ורבים ממרכיביו משרתים גם כמזון למיקרוביום במערכת העיכול של התינוק. מחקר שנערך באוניברסיטת שיקגו בינואר 2026 מצא כי סוגי חיידקים ספציפיים נמצאים בשכיחות גבוהה יותר בחלב אם וכי הם נפוצים ביותר במיקרוביום במעיים של תינוקות, בדרך כלל ב־98% מהתינוקות.
חיידק ה־Bifidobacterium חשוב כי הוא משפר את תפקוד המערכת החיסונית של התינוק ומייצר חומצות שמורידות את רמת ה־pH במעיים. תהליך זה מקשה על יצירת תשתית למיקרובים מזיקים, וגם תורם ללמידה של מערכת החיסון המתפתחת. עדיין לא ברור כמה כל אחת משרותי התזונה, כולל זה שמאפשר האנזים שמדובר עליו, תורמת לתהליך percurso.
הורים יכולים להיות רגועים — דבר לא משתנה. הנקה וגם פורמולה נחשבים לבחירות בטוחות ומתאימות, והחלטות על תוספים, פרוביוטיקה או תוספים אחרים צריכות להיעשות תמיד תחת ייעוץ של רופא ילדים. נכון לעכשיו, אין בשוק מוצר שתלוי ישירות באנזים זה.
בשורה התחתונה, מדענים זיהו כלי מולקולרי ששימושי לחיידקים במעיים של תינוקות כדי לשחרר סוכרים שעד כה טרם נחקרו באמת. תגלית זו עשויה לכוון לפיתוח עתידי של פורמולות, אך עדיין יש צורך בבדיקות קליניות ארוכות טווח כדי להעריך את השפעתה על בריאות התינוקות.
