Sono state sviluppate capsule di micronutrienti così piccole da poter essere integrate in una fetta di pane: sono così microscopiche che non si è in grado di ravvisare la differenza tra una normale fetta di pane ed una “fortificata”.
Questa nuova invenzione potrebbe aiutare gli scienziati a superare un ostacolo chiave alla missione di combattere la malnutrizione.
La carenza di micronutrienti colpisce quasi un terzo della popolazione mondiale, ma la malnutrizione è una vera e propria “fame nascosta”. Questo perché anche persone che non sembrano DEnutrite possono sperimentare effetti come disturbi cognitivi e cecità.
Assumere sostanze nutritive nei paesi in via di sviluppo non è così semplice. Governi, organizzazioni no profit, aziende e organizzazioni spesso rinforzano il cibo, incoraggiano l’allattamento al seno o offrono integratori in luoghi senza un’alimentazione adeguata. Tuttavia, i problemi di trasporto e stoccaggio spesso impediscono l’efficacia di queste strategie.
L’autore dello studio Ana Jaklenec, la ricercatrice del MIT che ha contribuito a inventare questa nuova tecnologia che fornisce micronutrienti , spiega che in alcune aree geografiche dove la malnutrizione è più diffusa, il cibo che già non contiene quantità sani di micronutrienti è spesso cucinato in umido con lenta ebollizione, distruggendo le residue qualità presenti.
Anche una conservazione impropria può degradare i micronutrienti. Spesso quando le persone arrivano a mangiare un cibo la maggior parte dei micronutrienti è sparita.
Per risolvere questi problemi, Jaklenec e altri 30 scienziati hanno lavorato insieme per inventare uno scudo a base di microparticelle in grado di proteggere i micronutrienti fino a raggiungere le bocche delle persone con malnutrizione in tutto il mondo.
Come un proiettile la nuova piattaforma di microparticelle può preservare la qualità nutrizionale di alimenti come pane e mais durante il loro trasporto, e aiutare l’organismo ad assorbire i nutrienti essenziali. La tecnologia, descritta in uno studio sulla rivista Science Translational Medicine , potrebbe rivoluzionare il modo in cui le persone trattano la malnutrizione ovunque.
Le prove di laboratorio
I ricercatori hanno testato circa 50 polimeri diversi prima di concentrarsi su un polimero chiamato BMC. Quindi, hanno incapsulato 11 micronutrienti tra cui ferro, iodio, zinco e B12 all’interno della microparticella BMC, che è leggermente più grande del diametro di un singolo capello umano.
Successivamente, il team ha somministrato le capsule piene di micronutrienti a roditori e 44 esseri umani. Hanno anche testato quanto bene i micronutrienti sarebbero stati assorbiti nell’intestino umano impiantandoli in un modello progettato per imitare il sistema intestinale. Ogni prova ha mostrato che la capsula BMC ha protetto i micronutrienti da fattori potenzialmente degradanti come calore, luce, umidità e ossidazione.
Lo studio è culminato in un test del gusto: il pane fortificato con capsule BMC è stato servito per verificare se fosse in grado di distinguere o meno il pane normale e il nuovo super pane.
Lo stesso Bill Gates, tra i finanziatori ed ispiratori dell’iniziativa, non è riuscito a capire la differenza. “Conservare il gusto è importante,” osserva Jaklenec. Anche se il cibo fortificato è disponibile e ricco di nutrienti, se la gente non lo mangia perchè ha un brutto sapore il problema persiste.
La sfida contro la malnutrizione? Tutta logistica
La distribuzione effettiva delle capsule rappresenta una seria sfida. Per portare gli alimenti fortificati in aree remote serve una complessa rete logistica, spiega Jaklenec. È un problema tecnico e di consegna e richiederà la collaborazione con i governi locali.
Per ora, Jaklenec e il suo team hanno intensificato il processo e stanno lavorando con partner industriali per produrre tonnellate di micronutrienti in polvere. Anche se questa tecnologia di microparticelle potrebbe inizialmente non essere redditizia dal punto di vista dei costi, le vittorie economiche a lungo termine potrebbero essere enormi.
C’è ancora una lunga strada da percorrere per capire esattamente come la piattaforma di microparticelle potrebbe essere implementata per risolvere i problemi di malnutrizione in luoghi difficili da raggiungere. Ma potrebbe cambiare la vita di miliardi di persone, e in modo sostenibile.
Abstract dallo studio (qui trovate quello completo, in inglese):
Le carenze di micronutrienti colpiscono fino a 2 miliardi di persone e sono la principale causa di disturbi cognitivi e fisici nei paesi in via di sviluppo. La fortificazione alimentare è efficace nel trattamento delle carenze di micronutrienti, ma la sua implementazione globale è stata limitata da sfide tecniche nel mantenimento della stabilità dei micronutrienti durante la cottura e la conservazione.
Abbiamo ipotizzato che l’incapsulamento a base di polimeri potrebbe affrontare questo problema e facilitare l’assorbimento dei micronutrienti. Abbiamo identificato poli (butilmetacrilato-co- (2-dimetilamminoetil) metacrilato-cometilmetacrilato) (1: 2: 1) (BMC) come materiale con comprovata sicurezza: offre stabilità in acqua bollente, rapida dissoluzione in acido gastrico e la capacità di incapsulare micronutrienti distinti.
Abbiamo incapsulato 11 micronutrienti (ferro; iodio; zinco; e vitamine A, B2, niacina, biotina, acido folico, B12, C, e D) e co-incapsulato fino a 4 micronutrienti. L’incapsulamento ha migliorato la stabilità dei micronutrienti contro il calore, la luce, l’umidità e l’ossidazione. Gli studi sui roditori hanno confermato il rilascio rapido di micronutrienti nello stomaco e l’assorbimento intestinale. La biodisponibilità del ferro dalle microparticelle, rispetto al ferro libero, era inferiore in uno studio iniziale sull’uomo.
Un modello intestinale umano organotipico ha rivelato che un aumento del carico di ferro e una riduzione del contenuto di polimero migliorerebbe l’assorbimento. Utilizzando approcci di sviluppo del processo in grado di sintesi su scala di chilogrammi, abbiamo aumentato il carico di ferro di oltre 30 volte. I lotti in scala testati in uno studio di follow-up sull’uomo hanno mostrato fino all’89% di biodisponibilità relativa del ferro rispetto al ferro libero. Collettivamente, questi studi descrivono un ampio approccio per la traduzione clinica di una piattaforma di rilascio di micronutrienti ingeribili termicamente stabile con il potenziale per migliorare la carenza di micronutrienti nei paesi in via di sviluppo.
Questi approcci potrebbero potenzialmente essere applicati alla traduzione clinica di altri materiali, come i polimeri naturali, per l’incapsulamento e il rilascio orale di micronutrienti.
