Asam palmitat (PA) merupakan salah satu lipid yang paling umum ditemukan dalam ASI, daging, dan produk olahan susu. Dalam sebuah studi baru, para peneliti dari Universitas Toronto, Kanada, menemukan bahwa ketika kadar asam palmitat dalam makanan rendah, asam tersebut diproduksi oleh hati dan diangkut ke otak yang sedang berkembang. Hasil studi praklinis ini menekankan pentingnya asam palmitat bagi kesehatan otak dan menunjukkan perlunya penelitian lebih lanjut tentang penurunan kadar asam palmitat dalam susu formula bayi. Hasil studi tersebut dipublikasikan secara daring pada tanggal 17 Januari 2024 di Nature Communications dengan judul "Upregulated hepatic lipogenesis from diet sugars in response to low palmitate feeding supplies brain palmitate".
Richard Bazinet dari Universitas Toronto, penulis korespondensi makalah tersebut, mengatakan, "Ketika kami mengubah jumlah asam palmitat dalam pola makan tikus yang sedang berkembang, tidak ada efek pada otak. Temuan ini mengejutkan karena ketika kadar lipid dalam makanan diturunkan, kadar lipid dalam otak biasanya juga akan menurun. Namun dalam studi baru ini, hati mampu meningkatkan produksi lipid untuk memastikan bahwa otak mendapat cukup lipid, meskipun asupan makanan sangat bervariasi."
Asam palmitat adalah lemak jenuh yang mendukung kesehatan otak dalam sejumlah cara sepanjang hidup mamalia. Asam palmitat berkontribusi pada struktur dan fungsi mielin, selubung yang melindungi koneksi saraf, dan merupakan prekursor molekul yang mengatur peradangan dan meningkatkan sinyal sel.
Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa manusia dan mamalia lain dapat memperoleh asam palmitat dari makanan dan juga memproduksinya dalam suatu proses yang disebut lipogenesis de novo, yang terutama memerlukan glukosa untuk mensintesis asam palmitat. Hanya sedikit yang diketahui tentang sumber mana yang diandalkan tubuh pada berbagai tahap pertumbuhan dan pematangan.
Bazinet mengatakan temuan mereka menyoroti pentingnya asam palmitat untuk kesehatan otak di semua tahap, terutama selama tahap perkembangan ketika kebutuhan akan lemak ini paling besar.
Bazinet berkata, "Menariknya, sementara otak memproduksi asam palmitat, hati melakukan banyak peningkatan regulasi. Redundansi dalam sistem ini sudah terbentuk, sehingga tubuh tidak berisiko kekurangan nutrisi."
Mackenzie Smith, penulis pertama makalah tersebut dan mahasiswa doktoral di laboratorium Bazinet, mengatakan hasil tersebut seharusnya membuat produsen yang ingin mengurangi jumlah asam palmitat dalam susu formula bayi berpikir ulang.
Smith berkata, "Kami memiliki potensi untuk mengurangi jumlah asam palmitat dalam susu formula, yang dapat memberikan dampak ekologis yang positif, tetapi kami belum mengetahui potensi dampaknya terhadap kesehatan. Ketika hati memproduksi begitu banyak zat tersebut, dapatkah ada dampak terhadap perilaku atau perkembangan? Dapatkah ada dampak negatif terhadap hati?"
Gambar dari Nature Communications, 2024, doi:10.1038/s41467-023-44388-4
Smith juga mencatat bahwa bahkan tikus yang mengonsumsi asam palmitat dalam jumlah paling sedikit melalui makanan mereka masih mengonsumsi kadar lipid ini lebih tinggi daripada yang ditargetkan oleh beberapa produsen formula, kata Smith, seraya menambahkan bahwa perbedaan ini menambah alasan untuk penelitian praklinis dan manusia lebih lanjut.
Untuk mengungkap sumber asam palmitat di otak tikus yang sedang berkembang, para penulis ini menggunakan teknik isotop karbon baru. Isotop adalah versi berbeda dari unsur kimia yang sama yang memiliki kualitas yang sedikit berbeda; dalam studi baru ini, mereka memanfaatkan perbedaan alami dalam rasio isotop karbon di lingkungan, berdasarkan cara tanaman menyerap karbon selama fotosintesis.
Smith berkata, "Kebanyakan tanaman menggunakan jalur yang sama untuk memperbaiki karbon dari atmosfer dan memiliki rasio isotop karbon yang sama, tetapi gula seperti jagung dan tebu - yang digunakan hati untuk menghasilkan asam palmitat - memiliki rasio isotop karbon yang berbeda."
Pada otak tikus, kata Smith, ciri-ciri dengan rasio isotop karbon yang berkurang menunjukkan bahwa asam palmitat berasal dari makanan, sementara ciri-ciri dengan rasio isotop karbon yang tinggi menunjukkan bahwa lemak disintesis dari awal.
Para penulis ini mampu melacak fitur-fitur ini pada berbagai tahap perkembangan tikus, yang mengarahkan mereka untuk mengidentifikasi hati sebagai sumber utama asam palmitat dalam perkembangan otak tikus—sebuah temuan yang mereka konfirmasikan dengan memeriksa perubahan dalam genetika.
Pendekatan ini membuka peluang penelitian baru, kata Smith, "Dibandingkan dengan radiotracer tradisional, yang sangat mahal, teknik baru ini memungkinkan desain studi jangka panjang yang hemat biaya."
Para peneliti di laboratorium Bazinet saat ini sedang menerapkan teknik yang sama pada jaringan otak orang dewasa untuk membangun temuan saat ini. Bazinet mengatakan pendekatan ini dapat memberikan cara baru untuk mengukur dan melacak sumber makanan dari molekul lipid dan nutrisi lainnya.
Bazinet berkata, "Masalah-masalah ini dapat ditandai dengan teknik ini, seperti melacak sumber dan jumlah gula tambahan. Ini bisa sangat bermanfaat bagi ilmu gizi."
