Nanocellulose fabriquée à partir de pâte de bois utilisée dans les expériences. Crédit :NTU Singapour
De minuscules boules de fibres de cellulose de taille nanométrique ajoutées aux aliments ont réduit l'absorption des graisses jusqu'à la moitié dans les expérimentations en laboratoire et sur les animaux, rapportent des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (NTU Singapour) et Harvard University, États Unis. Cette découverte pourrait contribuer à la lutte mondiale contre l'obésité, car des expériences réalisées dans un tractus gastro-intestinal simulé ont montré que les fibres de nanocellulose 100 fois plus petites que la largeur d'un cheveu humain pouvaient réduire l'absorption des graisses jusqu'à 48%.
Dans les expérimentations animales, les rats nourris avec de la crème épaisse contenant de la nanocellulose ont absorbé 36% moins de graisse que les rats nourris avec de la crème épaisse seule. Le professeur agrégé Joachim Loo et le professeur agrégé Ng Kee Woei de l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux de NTU, avec l'auteur principal de l'étude, Professeur agrégé Philip Demokritou du Harvard T.H. La Chan School of Public Health a découvert comment la nanocellulose peut se lier et piéger des molécules de graisse appelées triglycérides.
Typiquement, les enzymes digestives dans l'intestin décomposeront les triglycérides en acides gras, qui sont absorbés par l'intestin grêle et transformés en graisse par le corps humain. Cependant, lorsque les triglycérides sont piégés dans les fibres de nanocellulose, comparable à l'huile emprisonnée dans des boules de coton, les enzymes impliquées dans la décomposition des triglycérides pour l'absorption des graisses sont moins efficaces, réduisant ainsi la quantité d'acides gras qui peuvent être absorbés par le corps.
Publié dans la revue scientifique ACS Nano en juin, cette nouvelle méthode d'utilisation des fibres de nanocellulose comme bloqueurs de graisse a obtenu un brevet provisoire américain, déposé conjointement par Harvard et NTU.
Professeur agrégé Ng Kee Woei, ingénieur biomédical et scientifique des matériaux, ont déclaré que leur découverte renforce l'idée reçue selon laquelle une alimentation riche en fibres est bonne pour la santé. "Nous savons depuis longtemps que les fibres dans l'alimentation ont des effets bénéfiques sur la santé, mais ce que nous avons montré maintenant, c'est que dans les expérimentations animales, les fibres à l'échelle nanométrique sont beaucoup plus efficaces pour réduire l'absorption des graisses que sous sa forme en vrac, " a déclaré le professeur agrégé Ng.
Dans les expériences, 1 mg de nanocellulose a été ajouté à 100 mg de crème épaisse, un rapport de 1:100. Le professeur Ng pense que si plus de nanocellulose était ajoutée, il aurait pu absorber et piéger un plus grand pourcentage de graisse.
(De gauche à droite) NTU Assoc Prof Ng Kee Woei et Assoc Prof Joachim Loo tenant des fibres de nanocellulose végétale, avec le doctorant Ho Chin Guan tenant un légume à feuilles local, Chye Sim. Crédit :NTU Singapour
"La nanocellulose pourrait être utilisée comme additifs ou compléments alimentaires qui pourraient aider à atténuer l'absorption des graisses pour certains groupes de personnes, car la concentration peut être ajustée pour différentes applications. Nous sommes impatients de déterminer si cela sera sûr et efficace pour les personnes à prendre. »
Professeur agrégé Joachim Loo, un scientifique faisant des recherches sur les nanomatériaux a déclaré que la cellulose est classée par la Food &Drug Administration des États-Unis comme un matériau "généralement considéré comme sûr" (GRAS), comme on le trouve dans toutes les plantes. La nanocellulose peut être facilement produite en broyant la cellulose en une poudre extrêmement fine.
« Dans notre étude, trois types de nanocellulose ont été comparés à des options de réduction des graisses disponibles dans le commerce, et tous ont obtenu de bien meilleurs résultats quant à la quantité de graisses qu'ils ont piégées, " Le professeur agrégé Loo a déclaré :bien qu'il ait souligné que d'autres études sont encore nécessaires pour déterminer pourquoi les trois ont de meilleures performances.
(De gauche à droite) NTU Assoc Prof Ng Kee Woei et Assoc Prof Joachim Loo tenant des fibres de nanocellulose végétale, avec le doctorant Ho Chin Guan tenant un légume à feuilles local, Chye Sim. Crédit :NTU Singapour
Professeur Philip Demokritou, Directeur du Centre de nanotechnologie et de nanotoxicologie de Harvard, dit que la découverte c'est comme "avoir son gâteau et le manger, trop."
À lui, l'aspect le plus excitant est que l'absorption des graisses peut être réduite simplement grâce à l'utilisation d'un matériau à l'échelle nanométrique composé de fibres naturellement obtenues à partir de plantes, conçu à l'aide de moyens mécaniques sans aucun produit chimique. "Je crois que nous devrions apprendre davantage de la nature et utiliser plus de matériaux inspirés et dérivés de la nature, " Il a dit. " Il y a 4 milliards d'années de R&D libre là-bas, et au lieu de cela, nous nous tournons toujours vers les produits chimiques. »
Donner un commentaire indépendant du point de vue médical, Dr Terence Tan, Diriger, Centre d'oncologie de médecine avancée à Singapour, a dit :« À ce jour, il existe des preuves suffisantes pour montrer que l'absence d'excès de graisse corporelle a un effet préventif contre le cancer, et diminue le risque de développer 13 types de cancers différents, y compris les cancers courants tels que les cancers du sein colorectal et post-ménopausique.
« Éviter la prise de poids sous forme d'excès de graisse corporelle est donc une stratégie importante dans notre lutte contre le cancer. L'excès de graisse dans notre alimentation peut facilement faire pencher la balance vers un excès d'apport énergétique sur la dépense énergétique, qui à son tour entraîne une prise de poids au fil du temps, " a ajouté le Dr Tan, un spécialiste du cancer qui fait des recherches sur les nanotechnologies dans l'alimentation pour une vie plus saine et la prévention du cancer.
"Cette nouvelle technologie de nanocellulose dérivée de la nature a le potentiel de réduire la digestion et l'absorption de l'excès de graisse de nos aliments sans compromettre la qualité et le goût, et est très excitant et prometteur. J'attends avec impatience la poursuite de l'évaluation de cette technologie chez les animaux et les humains pour valider les résultats de cette étude."
Avancer, les scientifiques du NTU et de Harvard continueront à sonder le profil toxicologique de la nanocellulose pour examiner sa sécurité pour la consommation en grandes quantités dans d'autres essais sur les animaux.