Voedingswetenschapper Hang Xiao van de University of Massachusetts Amherst kreeg onlangs een vierjarige, $ 491, 220 beurs om het biochemische lot van op nano-emulsie gebaseerde voedselafgiftesystemen in het maagdarmkanaal (GI) te bestuderen, in de hoop ze opnieuw vorm te geven en de opname van nuttige voedselcomponenten die zijn ingekapseld in toedieningssystemen te verbeteren.

Voedselbiochemici zoals Xiao zijn van mening dat, indien opgenomen in de juiste hoeveelheden en vormen, bepaalde voedingsbestanddelen die bekend staan ​​als nutraceuticals kunnen de menselijke gezondheid ten goede komen door ontstekingsremmende of kankerbestrijdende effecten te bieden. Nutraceuticals omvatten flavonoïden en carotenoïden in fruit en groenten, bijvoorbeeld.

Dit project, ondersteund door het National Institute of Food and Agriculture van het Amerikaanse ministerie van landbouw, zal zich richten op het manipuleren van de structuur en samenstelling van nano-emulsie-afgiftesystemen om het lot van ingekapselde nutraceuticals in het maagdarmkanaal te wijzigen om hun biologische beschikbaarheid te verbeteren.

"In het laatste decennium, de kennis is gevorderd over hoe nuttige componenten in voedsel effectief kunnen worden toegevoegd. Dit onderzoek stelt ons in staat om de assemblage van nano-emulsiedruppels te sturen om kenmerken te creëren die bepalen hoe ze worden verteerd en geabsorbeerd, Xiao legt uit. "Dit zou een model zijn voor de levering van nutraceuticals in een breed scala aan voedingsproducten. Op een dag kan bereid voedsel ons risico op kanker helpen verlagen, bijvoorbeeld."

specifiek, met behulp van zowel celcultuur als diermodellen, Xiao en collega's zullen lipidenanodeeltjes in drie fasen ontwerpen:van nano-emulsiedruppels die nutraceuticals bevatten, tot gemengde micellen en tenslotte tot chylomicronen. Om dit proces te starten, vertering demonteert fysiochemisch nano-emulsiedruppels. De resulterende chemische componenten worden vervolgens samengevoegd tot gemengde micellen in de dunne darm, waar epitheelcellen, enterocyten genaamd, ze opnemen. Daar worden ze weer samengevoegd tot chylomicronen en via het lymfesysteem in de bloedsomloop opgenomen.

De wetenschappers willen de grootte en samenstelling van chylomicronen beïnvloeden, omdat deze kenmerken het lot dicteren van nutraceuticals ingekapseld in de chylomicronen. Bepaalde maten en samenstellingen zijn beter in staat om nutraceuticals aan het lymfesysteem te leveren, die nutraceuticals beschermt tegen verwijdering door de lever. Dit zal de biologische beschikbaarheid van flavonoïden en andere heilzame verbindingen voor het lichaam verbeteren, mogelijk gezondheidsvoordelen biedt.

"We gebruiken in feite wat er al de hele tijd in ons lichaam gebeurt, maar de introductie van voedselveilige nano-emulsiesystemen die de aard van gemengde micellen en chylomicronen kunnen beïnvloeden, "zegt Xiao. "Het is veilig, het wordt allemaal verteerd en levert simpelweg meer nuttige voedingscomponenten op dan wanneer het systeem alleen zou worden gelaten."

Ciao, een specialist in hoe voedselcomponenten interageren met biochemische processen in het maagdarmkanaal, zal werken met UMass Amherst-collega's, waaronder Julian McClements, een expert in het ontwerp van leveringssystemen op nanoschaal, en Eric Decker, een expert in voedselchemie. Dit team is een van 's werelds meest ervaren groepen in het gebruik van food-grade bezorgsystemen om de gezondheidsvoordelen van voedselcomponenten te vergroten.