Un'immagine al microscopio elettronico a scansione che mostra le nanoparticelle di quercetina legate alla superficie della fibra di cellulosa. Credito:A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences
Un comune pigmento vegetale che è anche un potente antiossidante potrebbe presto diventare un integratore sanitario tradizionale, man mano che i ricercatori di A*STAR si avvicinano a renderlo solubile.
Studi di laboratorio e sugli animali della quercetina - uno dei più abbondanti antiossidanti a base vegetale nella dieta - suggeriscono che potrebbe offrire proprietà antiossidanti, anticancro, anti-obesità, benefici antinfiammatori e antimicrobici se incorporati negli integratori alimentari. Tuttavia il suo utilizzo è stato limitato dal fatto che non si dissolve in acqua, che ne riduce l'assorbimento.
Il gruppo di ricerca, guidato da Yuancai Dong dell'A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences ha affrontato due sfide chiave; il primo era trovare un modo per scomporre la quercetina in particelle di dimensioni nanometriche che le consentissero di essere meglio assorbita nel tratto gastrointestinale, e il secondo era stabilizzare le nanoparticelle in modo che non si raggruppassero in una forma meno solubile.
"Ci sono alcune pubblicazioni in letteratura sulla preparazione di nanoparticelle di quercetina, ma queste nanoparticelle diventano altamente agglomerate immediatamente dopo la formazione e/o durante il processo di essiccazione, quindi i loro benefici sono gravemente diminuiti, " dice Dong
Per risolvere questi problemi, il team ha prima formato nanoparticelle dalla quercetina in una soluzione etanolica aggiungendo acqua, a cui hanno aggiunto fibre alimentari insolubili sotto forma di cellulosa o amido resistente. "Abbiamo usato la fibra alimentare come matrice precedente, così le nanoparticelle di quercetina possono essere depositate individualmente sulla superficie delle fibre, che garantisce tutti i benefici di un tasso di dissoluzione più rapido, "dice Dong.
Normalmente quando si formano nanoparticelle di quercetina, si agglomerano e crescono in grandi particelle in pochi minuti. Ma con l'aggiunta della fibra alimentare insolubile, le nanoparticelle di quercetina si legano invece alle superfici delle particelle di fibra. La soluzione è stata quindi essiccata a spruzzo fino a ottenere una forma in polvere, producendo nanoparticelle stabili e non agglomeranti.
Questa tecnica ha evitato i problemi di aggregazione che in precedenza avevano vanificato gli sforzi per creare nanoparticelle di quercetina, e la risultante nanoformulazione è risultata significativamente più solubile della quercetina grezza.
Come ulteriore vantaggio, la cellulosa e l'amido resistente hanno apportato i propri benefici per la salute che hanno ulteriormente potenziato gli effetti antiossidanti della quercetina.
"Riteniamo che la formulazione di nanoparticelle di quercetina/fibra alimentare potrebbe essere utilizzata come nuovo ingrediente alimentare o come integratore, "Dice Dong. Tuttavia, data la quercetina ha un sapore poco gradevole, sono necessarie ulteriori lavorazioni per renderlo un additivo alimentare fattibile.