Разработана технология защиты биологически активных веществ в пище во время пищеварения

Биологически активные соединения, содержащиеся в основном во фруктах и овощах, выполняют различные функции организма, связанные со здоровьем и благополучием. Их действие считается антиоксидантным, антидиабетическим, антивозрастным и противораковым, среди прочих.

Многие исследования были направлены на поиск путей оптимизации усвоения биоактивных соединений в организме и увеличения их биодоступности — доли, которая попадает в кровь после поглощения. Одним из способов является покрытие соединений другими материалами и их упаковка в нанометровом масштабе (нанометр — это одна миллиардная часть метра). Нанокапсулирование, как называют этот метод, обеспечивает медленное высвобождение соединений, благодаря чему они дольше усваиваются и могут противостоять атаке бактерий микробиома кишечника.

Исследование, проведенное парой ученых с факультета фармацевтических наук Университета Сан-Паулу (FCF-USP) в Бразилии, является одним из таких исследований. Они работают на кафедре пищевых наук и экспериментального питания этого учебного заведения и подготовили несколько работ на эту тему, последняя из которых была опубликована в International Journal of Biological Macromolecules, представляющих собой обзор литературы по нанокапсулированию на основе пектина и описание новой технологии, разработанной под эгидой Центра исследований продуктов питания (FoRC), Центра исследований, инноваций и дистрибуции (RIDC).

«Мы использовали пектин, полученный из альбедо и остатков кожуры цитрусовых, степень чистоты которого позволяет употреблять его в пищу человеком и исключает использование каких-либо опасных химических веществ, — рассказывает Жуан Пауло Фаби, один из авторов работы и профессор FCF-USP. — Альбедо — это слой белого губчатого материала внутри кожуры, например, апельсинов и лимонов. В дополнение к нашему обзору литературы мы описываем новую технологию наноинкапсуляции биологически активных соединений с использованием пектина. Речь идет о производстве комплекса из пектина и лизоцима в качестве защитного внешнего слоя для высокочувствительного биологически активного соединения под названием антоцианин. Это безопасное съедобное вещество, получаемое из яичного белка и используемое для повышения стабильности конечного продукта».

Антоцианы — это водорастворимые пигменты, относящиеся к группе флавоноидов. Они являются фенольными соединениями, содержащимися во всех растениях, и отвечают за красный, синий и фиолетовый оттенки цветов, фруктов, листьев, стеблей и корней.

Авторы предполагают, что их методика может быть использована для инкапсуляции других водорастворимых биологически активных соединений.

«Мы протестировали антоцианин из-за его сложной чувствительности ко многим факторам, таким как свет, температура, рН и кишечные бактерии», — говорит другой автор работы Тикла, Катиана Освальдт Розалес. В настоящее время она является аспиранткой Института ядерных и энергетических исследований (IPEN).

По словам исследователей, главное преимущество их методики заключается в том, что не добавляются никакие другие соединения, кроме пектина, лизоцима и антоцианина.

«Мы использовали три соединения из природных источников и смешали их в лаборатории, чтобы создать новый продукт без добавления солей, лигандов или чего-либо потенциально токсичного. Кроме того, наночастицы не слишком малы. Очень маленькие наночастицы могут проникать через барьеры и клеточные мембраны, попадать в ДНК и оказывать токсическое воздействие. Полученный нами размер безопасен», — поясняют ученые.

Они также объяснили процесс, который разработали для получения наночастиц.

«Пектин и лизоцим нагреваются отдельно. Повышение температуры частично изменяет их структуру, и они лучше взаимодействуют при нагревании. Затем они быстро охлаждаются до температуры, не вредящей антоциану, который чувствителен и относительно нестабилен. Три вещества смешиваются в водной суспензии и перемешиваются в течение часа. В результате получается инкапсулированный антоцианин. Затем суспензию фильтруют, чтобы отделить неинкапсулированное содержимое», — делятся специалисты.

Наконец, инкапсуляция была протестирована на эффективность в пищеварительной системе, смоделированной в лаборатории для имитации желудочной и кишечной фаз. В результате оказалось, что часть антоцианина высвобождается во время пищеварения, в конце переваривания в желудке, а часть остается в наноструктуре, с возможностью высвобождения этого остатка в кишечнике.

Эксклюзивный перевод

Фото: gorodokboxing.com

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Имплантируемые батареи, потребляющие кислород, помогают убить рак

485 Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов, потраченных на исследования и лечение во …