Lo scienziato alimentare Hang Xiao dell'Università del Massachusetts Amherst ha recentemente ricevuto un $491, 220 sovvenzione per studiare il destino biochimico dei sistemi di consegna di alimenti basati su nanoemulsioni nel tratto gastrointestinale (GI), sperando di rimodellarli e migliorare l'assorbimento dei componenti alimentari benefici incapsulati nei sistemi di consegna.

I biochimici alimentari come Xiao credono che, se assunti in quantità e forme appropriate, alcuni componenti alimentari noti come nutraceutici potrebbero giovare alla salute umana fornendo effetti antinfiammatori o antitumorali. I nutraceutici includono flavonoidi e carotenoidi in frutta e verdura, Per esempio.

Questo progetto, sostenuto dall'Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti, si concentrerà sulla manipolazione della struttura e della composizione dei sistemi di rilascio di nanoemulsioni per modificare il destino dei nutraceutici incapsulati nel tratto gastrointestinale per migliorarne la biodisponibilità.

"Nell'ultima decade, la conoscenza sta avanzando su come fornire in modo efficace componenti benefici negli alimenti. Questa ricerca ci consentirà di dirigere l'assemblaggio di goccioline di nano-emulsione per creare caratteristiche che detteranno come vengono digerite e assorbite, " Xiao spiega. "Questo sarebbe un modello per la consegna nutraceutica in una vasta gamma di prodotti alimentari. Un giorno i cibi preparati possono aiutare a ridurre il rischio di cancro, Per esempio."

Nello specifico, utilizzando sia colture cellulari che modelli animali, Xiao e colleghi progetteranno nanoparticelle lipidiche in tre fasi:da goccioline di nanoemulsione contenenti nutraceutici, alle micelle miste ed infine ai chilomicroni. Per avviare questo processo, la digestione smonta fisicamente le goccioline di nanoemulsione. I componenti chimici risultanti vengono quindi assemblati in micelle miste nell'intestino tenue, dove le cellule epiteliali chiamate enterociti li accolgono. Lì vengono riassemblati in chilomicroni e assorbiti nella circolazione sanguigna attraverso il sistema linfatico.

Gli scienziati vogliono influenzare la dimensione e la composizione dei chilomicroni, perché queste caratteristiche dettano il destino dei nutraceutici incapsulati nei chilomicroni. Alcune dimensioni e composizioni sono in grado di fornire nutraceutici al sistema linfatico, che protegge i nutraceutici dall'essere eliminati dal fegato. Ciò migliorerà la biodisponibilità dei flavonoidi e di altri composti benefici per il corpo, potenzialmente offrendo benefici per la salute.

"Stiamo fondamentalmente utilizzando ciò che già accade nei nostri corpi tutto il tempo, ma introducendo sistemi di nanoemulsione alimentare che possono influenzare la natura delle micelle miste e dei chilomicroni, " dice Xiao. "È sicuro, è tutto digerito e fornisce semplicemente componenti alimentari benefici in misura maggiore che se il sistema fosse lasciato in pace".

Xiao, uno specialista nel modo in cui i componenti alimentari interagiscono con i processi biochimici nel tratto gastrointestinale, lavorerà con i colleghi di UMass Amherst tra cui Julian McClements, un esperto nella progettazione di sistemi di consegna su nanoscala, ed Eric Decker, un esperto in chimica degli alimenti. Questo team è tra i gruppi più esperti al mondo nell'utilizzo di sistemi di consegna di qualità alimentare per migliorare i benefici per la salute dei componenti alimentari.