营养微粒封装可以帮助抵抗营养不良

时间:2019-11-15 09:20 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

营养微粒封装可以帮助抵抗营养不良

 

  麻省理工学院的工程师们已经开发出一种将营养物质封装在生物相容性聚合物中的方法,从而使它们更容易用于强化食品。

  封装营养素的新策略使含铁和维生素A的食品强化变得更加容易。

  全世界约有20亿人患有铁和维生素A等关键微量营养素缺乏症。每年有200万儿童因这些缺乏症而死亡,而这些营养素摄入不足的人可能会导致失明,贫血和认知障碍。

  麻省理工学院的研究人员现在已经开发出一种新方法,通过将这些微量营养素封装在生物相容性聚合物中来强化主食,以防止营养素在储存或烹饪过程中降解。在一项小型临床试验中,他们表明,吃了包裹有铁的强化面包的妇女能够从食物中吸收铁。

  罗伯特·兰格(Robert Langer)说:“我们的团队能够开发出这种独特的营养素输送系统,这一点令我们感到非常兴奋,该系统有可能帮助发展中国家数十亿人,并将其从一开始就应用于人类临床试验。” ,麻省理工学院的戴维·H·科赫研究所教授,麻省理工学院的科赫综合癌症研究所成员。

  现在,研究人员希望在微量营养素缺乏症普遍存在的发展中国家进行临床试验。

  Langer和科赫研究所的研究科学家Ana Jaklenec是该研究的高级作者,该研究今天(2019年11月13日)发表在《科学转化医学》杂志上。该论文的主要作者是前MIT博士后Aaron Anselmo和Xian Xu,以及苏黎世联邦理工学院的研究生Simone Buerkli。

  保护营养

  维生素A缺乏是世界上可预防性失明的主要原因,它还会削弱免疫力,使儿童更容易患麻疹等疾病。Jaklenec说,铁缺乏症可导致贫血并损害儿童的认知发展,从而导致“贫穷循环”。

  她说:“这些孩子由于健康状况不佳而在学校学习不好,长大后可能会找不到工作,因此他们的孩子也生活在贫困中,而且常常没有受教育的机会,”她说。

  由比尔和梅琳达·盖茨基金会资助的麻省理工学院团队着手开发新技术,该技术可以帮助人们强化含必需微量营养素的食品。例如,在过去,用碘盐腌制食品已被证明是成功的,它提供了一种不需要人们改变饮食习惯就可以吸收营养的方法。

  Jaklenec说:“对食品强化而言,有效的是主食,这是家庭和人们每天都在使用的食物。” “每个人都吃盐或面粉,因此您无需在日常操作中进行任何更改。”

  但是,仅在食物中添加维生素A或铁并不能很好地起作用。维生素A对热非常敏感,可以在烹饪过程中降解,铁可以与食物中的其他分子结合,使食物具有金属味。为了克服这个问题,麻省理工学院的研究小组着手寻找一种方法,将微量营养素封装在一种材料中,以保护它们不被分解或与其他分子相互作用,然后在食用后释放出来。

  研究人员测试了大约50种不同的聚合物,并确定了一种称为BMC的聚合物。该聚合物目前用于膳食补充剂,在美国被归类为“通常被认为是安全的”。

  使用这种聚合物,研究人员表明他们可以封装11种不同的微量营养素,包括锌,维生素B2,烟酸,生物素和维生素C,以及铁和维生素A。他们还证明可以封装多达四种的微量营养素组合。微量营养素在一起。

  实验室测试表明,包囊的微量营养素煮沸两个小时后未受到损害。这种封装还可以保护养分免受紫外线和水果和蔬菜中的多酚等氧化性化学物质的侵害。当颗粒暴露于非常酸性的条件下(pH 1.5,这是胃中典型的pH)时,聚合物变得可溶,微量营养素被释放。

  在对小鼠的测试中,研究人员表明,颗粒如预期的那样在胃中分解,货物运到小肠,在那里可以被吸收。

  铁助推

  在成功的动物测试之后,研究人员决定测试人类受试者体内包封的微量营养素。该试验由苏黎世联邦理工学院健康科学与技术教授迈克尔·齐默尔曼(Michael Zimmerman)主持,他研究营养和食品强化。

  在他们的第一个试验中,研究人员将封装的硫酸铁掺入玉米粥中,玉米粥是发展中国家常见的玉米衍生产品,然后将玉米与蔬菜酱混合。在最初的研究中,他们发现吃强化玉米的人(瑞士的女大学生多数贫血)吸收的铁不如研究人员希望的那样多。吸收的铁量略少于摄入未封装的硫酸铁的受试者吸收的铁量的一半。

  之后,研究人员决定重新配制颗粒,发现如果将颗粒中硫酸铁的百分比从3%提高到约18%,他们可以获得的铁吸收率与未封装的硫酸铁的百分比非常相似。在第二次试验中,也是在ETH进行的,他们将封装的铁混合到面粉中,然后用它来烘烤面包。

  “由于我们的平台可调整并且适合大规模制造方法,因此微粒的重新成型是可能的,” Anselmo说。“这使我们能够根据第一次试验的反馈来改进配方。”

  Jaklenec说,下一步是在一个许多人都缺乏微量营养素的国家尝试类似的研究。研究人员正在努力获得食品和农业组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会的法规批准。他们还致力于确定其他食品,这些食品可用于强化食品,并扩大生产过程,从而可以生产大量粉状微量营养素。

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