Учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) са разработили нов метод за обогатяване на хранителни вещества, използващ малки кристални частици, наречени метало-органични рамки (MOF), за да доставят основни хранителни вещества като желязо и йод в храни и напитки.
С около два милиарда души по света, страдащи от дефицит на желязо, който може да доведе до анемия, нарушено развитие на мозъка при децата и по-висока детска смъртност, това решение от MIT може да се справи с голям глобален проблем.
Ана Якленец, старши автор и главен изследовател в Института Кох за интегративни изследвания на рака към MIT, каза:
Създаваме решение, което може безпроблемно да се добавя към основни храни в различни региони.
Това, което се счита за основен продукт в Сенегал, не е същото като в Индия или САЩ, така че нашата цел беше да разработим нещо, което не реагира със самата храна. По този начин не е нужно да преформулираме за всеки контекст. Може да се включи в широка гама от храни и напитки без компромис.
За разлика от конвенционалното обогатяване с желязо, което може да създаде метален вкус и да се разгради по време на съхранение или готвене, MOF в това проучване остават стабилни, докато достигнат стомаха, където освобождават своя железен или йоден товар. Частиците могат да бъдат адаптирани и за доставяне на други необходими минерали като цинк, калций или магнезий.
Робърт Лангер, старши автор и професор в Института Дейвид Х. Кох в Масачузетския технологичен институт, добави:
„Много сме развълнувани от този нов подход и това, което вярваме, че е ново приложение на металоорганичните рамки за потенциално подобряване на храненето, особено в развиващия се свят.“
Стабилизиране на желязо
Предишни изследвания от лабораторията на Якленец капсулираха желязото в полимери, за да го предпазят от разграждане. Малко клинично проучване установи, че жените, които са яли хляб, обогатен с капсулирано желязо, са абсорбирали хранителното вещество успешно. Полимерите обаче добавят обем, ограничавайки количеството желязо или други хранителни вещества, които типичната порция може да достави.
За да преодолее това, водещият автор Син Янг е проектирал MOF, използвайки желязо като градивен елемент, свързан с фумарова киселина, често срещана хранителна добавка, която подобрява вкуса и запазва храната. Тази структура предотвратява реакцията на желязото с полифенолите, намиращи се в храни като пълнозърнести храни, ядки, кафе и чай, което в противен случай би намалило абсорбцията.
Ян обясни:
Мислехме си, че може би бихме могли да синтезираме металоорганична рамка с хранителни лиганди и хранителни микроелементи.
Металоорганичните рамки имат много висока порьозност, така че могат да натоварят много товари. Ето защо решихме, че бихме могли да използваме тази платформа, за да създадем нова металоорганична рамка, която би могла да се използва в хранително-вкусовата промишленост.
Пробив в двойното обогатяване
Изследователите също така включиха йод в своята MOF частица, наречена NuMOF. Докато йодираната сол е много успешна в предотвратяването на йоден дефицит, създаването на „двойно обогатени“ продукти с желязо и йод е трудно, тъй като двете хранителни вещества могат да реагират, намалявайки абсорбцията. Екипът на MIT демонстрира, че техните желязосъдържащи MOF могат да пренасят йод, без двата минерала да си пречат взаимно.
Тестовете показаха, че частиците остават стабилни при дългосрочно съхранение, висока температура, влажност и вряща вода, запазвайки структурата си. При мишки, NuMOF частиците освобождават желязо и йод в кръвния поток в рамките на часове след консумация.
Изследователите сега разработват кафе и други напитки, обогатени с желязо и йод, и целят да създадат двойно обогатена сол, подходяща за самостоятелна употреба или включване в основни храни.
