研究人员开发技术来保护食品在消化过程中的生物活性化合物

主要存在于水果和蔬菜中的生物活性化合物执行与健康和福祉相关的不同身体功能。它们的作用被认为是抗氧化剂、抗糖尿病、抗衰老和抗癌等。

许多研究正在寻找方法来优化生物体对生物活性化合物的吸收并提高其生物利用度 - 吸收后进入血液的比例。一种方法是用另一种材料涂覆化合物，并在纳米尺度上包装它们(纳米是十亿分之一米)。众所周知，纳米封装可确保化合物的缓慢释放，以便它们需要更长的时间来消化，并且可以在肠道微生物组中细菌的攻击中存活下来。

巴西圣保罗大学药学院(FCF-USP)的两位研究人员进行的一项调查就是这些研究之一。在学校的食品科学和实验营养学系工作，他们发表了几篇关于该主题的文章 - 其中最新发表在《国际生物大分子杂志》上，是对果胶纳米封装文献的回顾以及对在食品研究中心(FoRC)的支持下开发的新技术的描述， a 研究、创新和传播中心(RIDC)。

“我们使用从柑橘类水果反照率和果皮残留物中提取的果胶，其纯度允许人类摄入并排除任何种类的危险化学物质，”作者之一，FCF-USP教授João Paulo Fabi说。例如，反照率是橙子和柠檬皮内的白色海绵状物质层。

“除了我们对文献的回顾外，我们还描述了一种使用果胶对生物活性化合物进行纳米封装的新技术。这需要产生果胶 - 溶菌酶复合物作为称为花青素的高度敏感的生物活性化合物的保护外层，“他解释说，并补充说溶菌酶是”从蛋清中获得的安全可食用物质，用于增强最终产品的稳定性。

花青素是属于类黄酮家族的水溶性色素。它们是在所有植物中发现的酚类化合物，负责花朵、水果、叶子、茎和根中出现的红色、蓝色和紫色的阴影。

作者说，他们的方法可用于封装其他水溶性生物活性化合物。“我们测试了花青素，因为它对许多因素的敏感性具有挑战性，如光，温度，pH和肠道细菌，”另一位作者Thiécla Katiane Osvaldt Rosales说。她目前是核能和能源研究所(IPEN)的博士后研究员。

方法论的优势

根据研究人员的说法，他们的方法的主要优点是除了果胶，溶菌酶和花青素之外，没有添加其他化合物。“我们使用了来自自然界来源的三种化合物，并在实验室中将它们混合以形成新产品，而不添加盐，配体或任何潜在毒性。此外，纳米颗粒不会太小。非常微小的纳米颗粒可以穿透屏障和细胞膜，进入DNA并具有毒性作用。我们获得的尺寸是安全的，“法比说。

罗萨莱斯概述了他们开发的生产纳米颗粒的过程。“果胶和溶菌酶是分开加热的。温度的升高部分改变了它们的结构，并且在加热时它们相互作用更好。然后将它们迅速冷却以达到对花青素无害的温度，花青素敏感且相当不稳定。将三种物质混合在水悬浮液中并搅拌一小时。结果是封装的花青素。然后过滤悬浮液以分离非封装的内容物，“她说。

特别注意温度和pH值等因素。“我们测试参数是为了优化，特别是pH值。如果pH值过高，花青素就会分解。也不能太低。我们发现pH值为5是分子之间相互作用的最佳选择，“她解释说。“我们还测试了搅拌的持续时间和强度。我们强调管理所有细节，无论多么微小，因为它们在形成稳定粒子方面有所不同。我们已经为该方法申请了专利。

结果

最后，在实验室模拟的消化系统中测试封装的功效，以模拟胃和肠道阶段。“结果是，部分花青素在消化过程中释放，在胃消化结束时，部分留在纳米结构中，剩余部分有可能在肠道中释放或与纳米结构一起吸收。我们认为这是一个好的结果。部分和逐渐释放表明化合物的吸收在进入肠道之前就开始了，纳米封装的剩余部分可能在肠道中释放或完全吸收，结构改变较少，“罗萨莱斯说。

下一步将是动物试验。“我们在体外测试了该方法，并获得了表明纳米颗粒可以安全食用的结果表明。我们有证据表明细胞可以以无毒的方式吸收它们，果胶可以保护花青素及其特性。我们现在必须在动物身上进行测试，观察口服摄入的过程，使用特定的吸收标记物吸收花青素的过程，以及在生物体中遵循的路线。验证吸收程度和生物目的地很重要，“她说。

纳米颗粒主要用于食品补充剂。“它们可以添加到食品和膳食补充剂中，但工业大规模生产是必要的，以将它们包含在补充剂中，”Fabi说。

值得注意的是，该方法不需要昂贵的设备或程序。“此外，用于纳米胶囊的材料来自柑橘皮的副产品，将使制造商的成本更低。我们在研究中使用的果胶是商业上的，并被食品工业使用，主要用于果酱中的凝胶形成或作为增稠剂，“罗萨莱斯说。

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