Neue Strategie für die Verkapselung von Nährstoffen macht es einfacher, Sie zu stärken Lebensmittel mit Eisen und vitamin A

Über 2 Milliarden Menschen auf der ganzen Welt leiden an Mangelerscheinungen von wichtigen Mikronährstoffen wie Eisen und vitamin A. Zwei Millionen Kinder sterben an dieser Mängel jedes Jahr, und Menschen, die nicht bekommen, genug von diesen Nährstoffen entwickeln können Blindheit, Anämie und kognitive Beeinträchtigungen.

MIT-Forscher haben nun eine neue Methode entwickelt, Sie zu stärken Grundnahrungsmittel mit diesen Mikronährstoffen durch die Kapselung Ihnen in einem biokompatiblen polymer, das verhindert, dass die Nährstoffe aus der Erniedrigung während der Lagerung oder Kochen. In einer kleinen klinischen Studie zeigten Sie, dass Frauen, die aß Brot angereichert mit gekapseltem Eisen waren in der Lage zu absorbieren Eisen aus der Nahrung.

„Wir sind wirklich begeistert, dass unser team in der Lage war, die Entwicklung dieser einzigartigen Nährstoff-delivery-system, das das Potenzial hat zu helfen, Milliarden von Menschen in den Entwicklungsländern, und ihn den ganzen Weg von Anfang an zu human-klinischen Studien,“ sagt Robert Langer, die David H. Koch Instituts-Professor am MIT und Mitglied des MIT-Koch-Institut für Integrative Cancer Research.

Die Forscher hoffen nun, laufen klinische Studien in Entwicklungs-Ländern, in denen mikronährstoffmangel sind Häufig.

Langer und Ana Jaklenec, ein Forscher am Koch-Institut, sind die senior-Autoren der Studie, die in Science Translational Medicine. Die Hauptautoren sind die ehemaligen MIT-Doktoranden Aaron Anselmo und Xu Xian, und der ETH Zürich, Studentin Simone Buerkli.

Schutz der Nährstoffe

Mangel an vitamin A ist die weltweit führende Ursache vermeidbarer Blindheit, und es kann auch beeinträchtigt die Immunität, so dass die Kinder anfälliger für Krankheiten wie Masern. Eisenmangel kann zur Anämie führen und beeinträchtigt auch die kognitive Entwicklung von Kindern und trägt zu einem „Kreislauf der Armut“, Jaklenec sagt.

„Diese Kinder, die nicht gut sind in der Schule wegen Ihrer schlechten Gesundheit, und wenn Sie heranwachsen, können Sie Schwierigkeiten haben, einen job zu finden, damit Ihre Kinder Leben auch in Armut und oft ohne Zugang zu Bildung“, sagt Sie.

Das MIT-team, finanziert von der Bill-und-Melinda-Gates-Stiftung, an der Entwicklung neuer Technologien, die helfen könnten, mit den Bemühungen um die stärken von Nahrungsmitteln mit essentiellen Mikronährstoffen. Befestigungsanlage hat sich in der Vergangenheit bewährt, mit Jodsalz, zum Beispiel, und bietet eine Möglichkeit zu integrieren, die Nährstoffe in einer Weise, dass doesn ‚ T erfordern Menschen, die Ihre Essgewohnheiten umstellen.

„Was ist gezeigt worden, um wirksam zu sein für die food fortification ist Grundnahrungsmittel, etwas, das in der Haushalt und die Menschen nutzen Sie jeden Tag,“ Jaklenec sagt. „Jeder isst Salz oder Mehl, so brauchen Sie nicht, etwas zu ändern in Ihren alltagspraktiken.“

Jedoch, einfach das hinzufügen von vitamin A oder Eisen in Lebensmitteln, die nicht gut funktioniert. Vitamin A ist sehr empfindlich gegenüber Wärme-und abgebaut werden kann, während des Kochens, und Eisen binden können, um andere Moleküle in der Nahrung, wodurch die Speisen einen metallischen Geschmack. Um diese zu überwinden, das MIT-team einen Weg finden, um Kapseln Mikronährstoffe in einem material, das würde schützen Sie nicht gebrochen oder Interaktion mit anderen Molekülen, und geben Sie dann nach verbraucht wird.

Die Forscher untersuchten rund 50 verschiedene Polymere und ließ sich auf einen bekannten als BMC. Dieses polymer ist derzeit in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet, und in den Vereinigten Staaten ist es klassifiziert als „allgemein als sicher angesehen.“

Mit diesem polymer, zeigten die Forscher, dass Sie Kapseln von 11 verschiedenen Spurenelementen, darunter Zink, vitamin B2, niacin, biotin, und vitamin C, sowie Eisen und vitamin A. Sie zeigten auch, dass Sie Kapseln von Kombinationen von bis zu vier Mikronährstoffen zusammen.

Tests im Labor zeigten, dass die eingekapselten Mikronährstoffen waren unverletzt, nachdem Sie gekocht für zwei Stunden. Die Verkapselung auch geschützt Nährstoffe aus ultraviolettem Licht und aus oxidierenden Chemikalien wie Polyphenole, gefunden in Obst und Gemüse. Wenn die Partikel ausgesetzt wurden, die sehr sauren Bedingungen (pH 1.5, typisch für den pH-Wert im Magen), das polymer löslich werden und die Mikronährstoffe veröffentlicht wurden.

In tests an Mäusen zeigten die Forscher, dass die Partikel brach nach unten in den Magen, als erwartet, und die Ladung gereist, um den Dünndarm, wo es absorbiert werden kann.

Eisen-boost

Nach der erfolgreichen Tierversuche, die die Forscher testeten auch die eingeschlossenen Spurenelemente in menschlichen Probanden. Die Studie wurde unter der Leitung von Michael Zimmermann, professor für Gesundheitswissenschaften und Technologie an der ETH Zürich studiert, Ernährung und food fortification.

In Ihrer ersten Studie, die Forscher integriert gekapselt Eisen-Sulfat in mais-Brei, ein mais-abgeleitete Produkt Häufig in Entwicklungsländern, und gemischt mit der mais-Gemüse mit einer sauce. In dieser ersten Studie, fanden Sie, dass Menschen, die aßen die angereicherte mais—Studentinnen der Universität in der Schweiz, von denen die meisten waren blutleer—nicht absorbieren so viel Eisen wie die Forscher gehofft, Sie würden. Die Menge an Eisen absorbiert war etwas weniger als die Hälfte von dem, was aufgenommen wurde von den Probanden, die verbraucht, Eisen-Sulfat, das war nicht gekapselt.

Nach, dass die Forscher beschlossen, zu formulieren, die die Teilchen und festgestellt, dass, wenn Sie angehoben, der Prozentsatz von Eisensulfat in den Partikeln von 3 Prozent auf rund 18 Prozent, erzielen könnte Eisenaufnahme Tarife sehr ähnlich zu den Prozentsatz für die nicht eingekapselte Eisen-Sulfat. In die zweite Studie, ebenfalls durchgeführt an der ETH, Sie vermischten sich die gekapselten Eisen in Mehl und dann benutzte es, um Brot zu Backen.

„Neuformulierung der Mikropartikel wurde möglich, weil unsere Plattform wurde tunable und zugänglich large-scale manufacturing-Ansätze,“ Anselmo sagt. „Dies erlaubt uns, uns zu verbessern unsere-Formulierung basierend auf dem feedback aus der ersten Verhandlung.“