Le scientifique alimentaire Hang Xiao de l'Université du Massachusetts à Amherst a récemment reçu une bourse de quatre ans, 491 $, Subvention 220 pour étudier le devenir biochimique des systèmes de distribution d'aliments à base de nanoémulsions dans le tractus gastro-intestinal (GI), dans l'espoir de les remodeler et d'améliorer l'absorption des composants alimentaires bénéfiques encapsulés dans les systèmes de distribution.

Les biochimistes alimentaires comme Xiao croient que s'ils sont absorbés en quantités et sous des formes appropriées, certains composants alimentaires connus sous le nom de nutraceutiques pourraient être bénéfiques pour la santé humaine en fournissant des effets anti-inflammatoires ou anticancéreux. Les nutraceutiques comprennent les flavonoïdes et les caroténoïdes dans les fruits et légumes, par exemple.

Ce projet, soutenu par l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture du ministère de l'Agriculture des États-Unis, se concentrera sur la manipulation de la structure et de la composition des systèmes d'administration de nano-émulsions pour modifier le sort des nutraceutiques encapsulés dans le tractus gastro-intestinal afin d'améliorer leur biodisponibilité.

« Au cours de la dernière décennie, les connaissances ont progressé sur la façon de fournir efficacement des composants bénéfiques dans les aliments. Cette recherche nous permettra de diriger l'assemblage de gouttelettes de nano-émulsion pour créer des caractéristiques qui dicteront la façon dont elles seront digérées et absorbées, " explique Xiao. " Ce serait un modèle pour la livraison de nutraceutiques dans une large gamme de produits alimentaires. Un jour, les aliments préparés peuvent aider à réduire notre risque de cancer, par exemple."

Spécifiquement, en utilisant à la fois la culture cellulaire et des modèles animaux, Xiao et ses collègues concevront des nanoparticules lipidiques en trois étapes :à partir de gouttelettes de nano-émulsion contenant des nutraceutiques, aux micelles mixtes et enfin aux chylomicrons. Pour démarrer ce processus, la digestion désassemble physicochimiquement les gouttelettes de nano-émulsion. Les composants chimiques résultants sont ensuite assemblés en micelles mélangées dans l'intestin grêle, où les cellules épithéliales appelées entérocytes les prennent. Là, ils sont réassemblés en chylomicrons et absorbés dans la circulation sanguine par le système lymphatique.

Les scientifiques veulent influencer la taille et la composition des chylomicrons, car ces caractéristiques dictent le sort des nutraceutiques encapsulés dans les chylomicrons. Certaines tailles et compositions sont mieux à même de délivrer des nutraceutiques au système lymphatique, qui protège les nutraceutiques d'être éliminés par le foie. Cela améliorera la biodisponibilité des flavonoïdes et d'autres composés bénéfiques pour le corps, potentiellement bénéfiques pour la santé.

"Nous utilisons essentiellement ce qui se passe déjà dans notre corps tout le temps, mais en introduisant des systèmes de nano-émulsion de qualité alimentaire qui peuvent influencer la nature des micelles mixtes ainsi que des chylomicrons, " dit Xiao. " C'est sûr, tout est digéré et fournit simplement des composants alimentaires bénéfiques dans une plus grande mesure que si le système était laissé seul."

Xiao, un spécialiste de la façon dont les composants alimentaires interagissent avec les processus biochimiques dans le tractus gastro-intestinal, travaillera avec des collègues d'UMass Amherst, dont Julian McClements, un expert dans la conception de systèmes de livraison à l'échelle nanométrique, et Eric Decker, un expert en chimie alimentaire. Cette équipe fait partie des groupes les plus accomplis au monde dans l'utilisation de systèmes de distribution de qualité alimentaire pour améliorer les bienfaits pour la santé des composants alimentaires.