人類奶水有著1600種蛋白質,並且會隨著嬰兒的成長改變,所以這一任務不會很容易。
人類奶水是最適合人類嬰兒的食物。雖然科學家在減少嬰兒配方奶粉與人類奶水之間的營養差距上取得了極大的進步,但是這個差距並沒有被完全消除掉。有些研究顯示,吃配方奶粉長大的嬰兒比吃母乳長大的嬰兒,有更大的風險患有肥胖症和糖尿病。
嬰兒配方奶粉不能媲美奶水的原因之一就是因為人類奶水的複雜性。人類奶水含有超過1600種獨特的蛋白質,其中有些蛋白質會隨著存在於乳腺時間的增長而進化。相比之下,絕大多數嬰兒配方奶粉的主要成分——牛奶,就沒有這麼多獨特的蛋白質。
而如今, 舊金山的一家初創公司正在通過生物工程來消滅這個差距。在2016年2月份創建的BioNascent試圖使用人工生產的人類蛋白來代替嬰兒配方奶粉中的牛奶蛋白質。目前,這些人工蛋白來自於實驗室,通過把人類基因植入酵母和真菌得到。
BioNascent表示,它們已經複製了α-乳白蛋白(alpha-lactalbumin)。這種蛋白佔據了人乳中大約20%~30%的蛋白含量,而它在牛奶中只有3%的含量。
BioNascent的執行長以及首席科學官克雷格·饒斯基(Craig Rouskey)表示,由於其簡單的分子結構,α-乳白蛋白是作為概念驗證而被選的。饒斯基是一名分子生物學家,曾在重組蛋白質科技行業工作了15年。在2014年,饒斯基推出了「真正純素主義奶酪」(Real Vegan Cheese),這是一個技術上與此項目十分相似的單獨項目,這種奶酪中的牛奶蛋白就是在實驗室內製造出來的。
饒斯基對BioNascent的計劃是,通過α-乳白蛋白的成功來證明人類蛋白可以在實驗室中創造出來,由此吸引到足夠的投資來幫助他的公司通過美國食品藥品監督管理局(FDA)昂貴的審查過程。如果BioNascent的人工蛋白通過了審查,「它將會是首個被批准作為食品成分的人類重組蛋白」,饒斯基說道,「在過去曾有許多人試圖走過這條路,把他們的數據提供給了FDA,但是FDA駁回了他們」。
FDA拒絕回應BioNascent是否會成為首個被批准作為食品成分的人類重組基因。作為藥用成分的人類重組基因已經獲得批准,並且已經存在於一些藥物當中。
為了獲得FDA的批准,饒斯基需要證明他生產的蛋白質與人體自然生產的完全相同,並且人體不會有任何排斥,100%接受他的蛋白。BioNascent還需要來自於其他研究人員的證據,以證明食用人類重組蛋白是安全的。目前,學業界對此沒有任何相關的研究。
BioNascent選出了14種他們認為對減少嬰兒配方奶粉和人乳之間的營養差距最為重要的蛋白,並且正在逐一進行開發。他們預計將在接下來的兩個月生產出第二種蛋白。
美國加利福尼亞大學戴維斯分校(University of California, Davis)的食品化學家J.布魯斯·傑爾曼(J. Bruce German)的研究方向正是奶類。他表示替換牛奶蛋白確實會對健康有益,但是目前還不能確定其影響的大小。
「從理論上來看,配方奶粉中的人類蛋白越多越好」,傑爾曼說道。他還表示,由於人們還不了解為何人乳會養出更健康的嬰兒,所以很難預測改變配方奶粉中的幾種蛋白將會造成什麼影響。如果BioNascent發明出了可以根據嬰兒的每個發展期,包含那時人乳中大部分人類蛋白的配方,「這才會與目前的嬰兒配方奶粉完全不同」,他說道。
改變配方奶粉中的蛋白當然不可能讓它完全媲美媽媽的奶水。傑爾曼表示,原因之一就是因為後者會因為嬰兒與母親的個體差異,以及嬰兒的需要而變化。比如當嬰兒得病時,母親可以分泌出含有特殊抗體的奶水幫助她的嬰兒抵抗病菌。
「不論如何設計,酵母永遠不會成為一個優秀的乳腺」,傑爾曼說道,「如果我的生意是生產皮包方向盤,沒有人會說我在生產法拉利。」
饒斯基也不認為生物工程所生產的嬰兒配方奶粉將會媲美人奶,但是他認為他可以讓配方奶粉再進一步。目前,他主要的目標就是獲得足夠的投資來測試他的想法。
「我們的兩大目標:生存,生產出下一個蛋白。」