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聚合物塗層減烹調時養份流失 助解決營養不良問題

2019/11/15 — 14:57

圖片來源:unicef

圖片來源:unicef

營養不良是威脅全球公共衛生的嚴重問題之一,最新刊於《科學轉化醫學》報告指,可透過食物添加劑以強化粟米和其他主要食糧的營養成份,有望解決貧窮地區營養不足問題。

低收入國家一般欠缺農業及運輸發展,令糧食供應不足,加上當地不少人對醫療體制存疑,未必肯服用維他命補充劑,種種因素都使營養不良成為此些地區難以解決的問題。營養不良問題更每年導致上十億人出現失明、身體虛弱疾病,以及失天缺陷等問題、至少 200 萬名兒童因而早死。

以往此類國家的衛生部門會嘗試在主要食糧上加入一些必要養份,包括碘、鐵和葉酸等成份。然而如鐵質的部份添加成份,會影響食物原本味道或顏色,令民眾對食物存有疑慮而未能解決營養不良問題。即使未有對食物色香味造成影響,但光線、溫度,或者濕度都有機會破壞例如維他命 A 的營養分子結構,而科學家亦曾試過以不同食物添加劑封存營養成份,但當中主要成份為糖份或蛋白質,往往在煮食時會被破壞。

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贊助今次研究的蓋茨基金會 (Bill & Melinda Gates Foundation) 健康政策專家就邀請麻省理工學院化學工程師 Robert Langer 研究怎樣以其他食物添加劑保護食物養份。

Langer 此前已成功研發過在藥物上加入可溶解塗層,保護藥物成份。在是次研究中,團隊測試 50 種聚合物塗層。這些塗層雖可在腸道酸性環境下分解,但在滾水內狀態可維持穩定不被破壞。研究人員其後再收窄研究範圍至 10 種聚合物,最終發現一種名為 BMC 的聚合物最適合用於保存養份,此聚合物塗層現時其實已應用於市面上的補充劑中。

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團隊利用 BMC 將鐵質、鋅、葉酸、維他命 A 及維他命 D 等 11 種微量營養素封存。此外,研究人員亦在含有 4 種養份的微量粒子 (microparticle) 塗上 BMC。測試後發現 BMC 即使在高溫、紫外線,以及被烹調 2 小時下,仍可保護到塗層下的養份。更重要是,這些塗層可在高酸性,模擬腸道環境下快速分解。

為測試 BMC 在實際環境效用,團隊亦在小鼠上測試效用。他們發現 BMC 分子會在胃部分解,且被腸道吸收。之後團隊再與蘇黎世聯邦理工學院 (ETH Zurich) 合作在人體上測試 BMC 效用。

在首輪測試中,團隊在鹽中加入被塗層保護的硫酸鐵 (iron sulfate) ,而鹽則是低收入國家主食粟米粥的調味料。不過,塗層分解速度不足,令人體難以吸收,效果亦比對照組差。研究人員再於第二輪測試中改良設計,減少 BMC 濃度,並發現 24 位參加者在食用含 BMC 塗層養份成份的麵包後,吸收鐵質效用與未有塗有塗層的參加者一樣。

團隊認為,如果類似方法可應用於其他食物中,效果將大幅提升。團隊亦正與食物生產商商討合作,研究怎樣在濃縮湯粒中的養份中加入相關塗層,以大規模測試人體的吸收效用。 

來源:
Science, New polymer-coated vitamins and minerals could fight malnutrition in low-income countries, 13 November 2019

報告:
Anselmo, A.C., Xu, X., Buerkli, S. & et al. (2019). A heat-stable microparticle platform for oral micronutrient delivery. Science Translational Medicine 11, 518. DOI: 10.1126/scitranslmed.aaw3680

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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