Новый метод обогащения направлен на повышение содержания таких питательных веществ, как железо и йод, в продуктах питания и напитках без изменения вкуса или текстуры.
Исследователи Массачусетского технологического института придумали новый способ обогащения пищевых продуктов и напитков железом или йодом, используя мелкие кристаллические частицы. Этими частицами можно посыпать продукты питания, в том числе хлеб и кофе.
Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый метод обогащения питательных веществ с использованием мелких кристаллических частиц, называемых металлоорганическими каркасами (MOF), для доставки необходимых питательных веществ, таких как железо и йод, в продукты питания и напитки.
Учитывая, что около двух миллиардов человек во всем мире страдают от дефицита железа, который может привести к анемии, нарушению развития мозга у детей и повышению младенческой смертности, это решение Массачусетского технологического института может решить серьезную глобальную проблему.
Ана Якленек, старший автор и главный исследователь в Институте комплексных исследований рака имени Коха Массачусетского технологического института, сказала:
Мы создаем решение, которое можно легко добавлять в основные продукты питания в разных регионах.
То, что в Сенегале считается основным продуктом питания, отличается от того, что в Индии или США, поэтому нашей целью было разработать что-то, что не вступало бы в реакцию с самим продуктом. Таким образом, нам не нужно переформулировать рецептуру для каждого случая. Его можно добавлять в широкий ассортимент продуктов питания и напитков без каких-либо компромиссов.”
В отличие от обычного обогащения железом, которое может создавать металлический привкус и портиться при хранении или приготовлении, МОФ, полученные в данном исследовании, остаются стабильными до тех пор, пока не попадут в желудок, где высвобождают железо или йод. Частицы также могут быть адаптированы для доставки других необходимых минералов, таких как цинк, кальций или магний.
Роберт Лангер, старший автор и профессор Института Дэвида Х. Коха в Массачусетском технологическом институте, добавил:
Мы очень рады этому новому подходу и считаем, что это инновационное применение металлоорганических компонентов для улучшения питания, особенно в развивающихся странах”.
Стабилизация железа
Предыдущие исследования, проведенные лабораторией Jaklenec, заключали железо в полимеры, чтобы защитить его от разложения. Небольшое клиническое исследование показало, что женщины, которые ели хлеб, обогащенный инкапсулированным железом, успешно усваивали это питательное вещество. Однако полимеры увеличивают объем, ограничивая количество железа или других питательных веществ в обычной порции.
Чтобы преодолеть это, ведущий автор Синь Ян разработал MOF, используя железо в качестве строительного элемента, связанного с фумаровой кислотой, распространенной пищевой добавкой, которая улучшает вкус и сохраняет продукты. Такая структура предотвращает взаимодействие железа с полифенолами, содержащимися в таких продуктах, как цельные зерна, орехи, кофе и чай, что в противном случае привело бы к снижению усвоения.
Объяснил Янг:
Мы подумали, что, возможно, нам удастся синтезировать металлоорганический каркас с использованием пищевых лигандов и питательных микроэлементов.
Металлоорганические каркасы обладают очень высокой пористостью, поэтому в них можно загружать много грузов. Вот почему мы подумали, что могли бы использовать эту платформу для создания новой металлоорганической основы, которую можно было бы использовать в пищевой промышленности”.
Прорыв в области двойного обогащения
Исследователи также включили йод в свою MOF-частицу, получившую название NuMOF. Несмотря на то, что йодированная соль очень успешно предотвращает дефицит йода, создание продуктов с двойной добавкой железа и йода было сложной задачей, поскольку эти два питательных вещества могут вступать в реакцию, снижая усвоение. Команда Массачусетского технологического института продемонстрировала, что их железосодержащие МОФ могут переносить йод без того, чтобы эти два минерала мешали друг другу.
Тесты показали, что частицы остаются стабильными при длительном хранении, высокой температуре, влажности и кипячении воды, сохраняя свою структуру. У мышей частицы NuMOF высвобождали железо и йод в кровь в течение нескольких часов после употребления.
В настоящее время исследователи разрабатывают кофе и другие напитки, обогащенные железом и йодом, и стремятся создать соль с двойной концентрацией, пригодную для самостоятельного употребления или добавления в основные продукты питания.