Применение пищевых добавок – важных для здоровья соединений – ограничивается их плохой растворимостью в воде и нестабильностью при попадании в организм и даже при хранении. Ученые из Университета Пердью (Purdue University), США, занимающиеся проблемами питания, предложили новый и элегантный подход к решению проблемы доставки таких соединений в организм в активной форме – использование гидроколлоидных матриц. Если все получится, скоро мы сможем посыпать нашу пищу витаминами, антиоксидантами и другими полезными соединениями, как солью или перцем.

Нутрицевтики, такие как бета-каротин, ликопин, ресвератрол, как полагают, играют значительную роль в лечении и профилактике заболеваний. Например, найденное в красном винограде вещество ресвератрол, возможно, помогает предотвращать рак и облегчать течение сердечно-сосудистых заболеваний.

Однако многие нутрицевтики, добавляемые сегодня в продукты питания, нестабильны. Тепло, свет, кислород и другие внешние факторы вызывают разложение этих соединений, сводя их неэффективность практически на нет.

Чтобы защитить нестабильные соединения от внешних воздействий и предотвратить их разложение, американские ученые встроили молекулы нутрицевтиков в волокна, близкие по структуре к кристаллическим. Таким образом может быть «упаковано» любое представляющее интерес соединение – даже молекулы лекарственных препаратов, витаминов и гормонов.

Для инкапсуляции куркумина – главного соединения специи куркума, считающегося эффективным при воспалениях, раке и ожирении – ученые использовали длинноцепочечный углевод йота-каррагинан. Йота-каррагинан аморфен, то есть не имеет определенной структуры. При растяжении он образует определенным образом ориентированные кристаллические волокна, приобретающие затем более выраженную структурную организацию.

В составе сети из множества волокон йота-каррагинан сохраняет стабильную двухспиральную структуру с небольшими карманами между двойными спиралями, содержащими молекулы воды. Заменив молекулы воды куркумином, ученые надежно защитили его йота-каррагинановой сетью.

Схема инкапсуляции соединений-нутрицевтиков в углеводный матрикс. (а) Куркумин заключен в кристаллическое волокно йота-каррагинана.
(b) Разрез комплекса (вид сверху) с молекулами куркумина, представленными красными звездочками. (с) Молекулы куркумина надежно удерживаются между двумя двойными спиралями.
(Рис. Food & Function)

«Нашпигованные» куркумином волокна можно будет разрезать на мелкие частицы. Тогда ресвератрол и куркумин будут стоять на наших столах рядом с перцем и солью.

Йота-каррагинан и другие полисахаридные углеводы имеют статус GRAS (generally recognized as safe), то есть, признаны Министерством сельского хозяйства США безопасными.

Однако, прежде чем волокна с нутрицевтиками появятся на обеденных столах, ученым предстоит преодолеть несколько препятствий. Нужно задержать высвобождение встроенных соединений, так как сейчас оно начинается через 30 минут после попадания волокон в организм. Этот период должен быть увеличен хотя бы до трех часов, чтобы нутрицевтики гарантированно достигали кишечника, где они могли бы должным образом всосаться. Кроме того, ученые хотят увеличить количество загружаемых в волокна полезных соединений.

Статья

Hydrocolloid-based Nutraceutical Delivery Systems