Wissenschaftler entdecken die fettblockierende Wirkung von Nanofasern

Anonim

Winzige Kugeln aus nanoskaligen Zellulosefasern, die der Nahrung beigemischt wurden, verringerten die Fettaufnahme in Labor- und Tierversuchen um die Hälfte, berichten Wissenschaftler der Nanyang Technological University, Singapur (NTU Singapore) und der Harvard University, USA. Diese Entdeckung könnte im globalen Kampf gegen Fettleibigkeit helfen, wie Experimente in einem simulierten Gastrointestinaltrakt zeigten, dass Nanozellulosefasern, die 100 Mal kleiner als die Breite eines menschlichen Haars sind, die Fettabsorption um bis zu 48 Prozent verringern könnten.

In Tierversuchen absorbierten Ratten, die mit schwerer Creme, die Nanozellulose enthielt, gefüttert wurden, 36 Prozent weniger Fett als Ratten, die nur mit schwerer Sahne gefüttert wurden. Associate Professor Joachim Loo und Associate Professor Ng Kee Woei von der NTU School of Materials Wissenschaft und Technik, zusammen mit Senior Autor der Studie, Associate Professor Philip Demokritou von der Harvard TH Chan Schule für Public Health entdeckt, wie Nanozellulose Fettmoleküle binden und fangen kann bekannt als Triglyceride.

Normalerweise werden Verdauungsenzyme im Darm Triglyceride in Fettsäuren aufspalten, die vom Dünndarm aufgenommen und vom menschlichen Körper in Fett umgewandelt werden. Wenn Triglyceride jedoch in Nanozellulosefasern eingeschlossen sind, vergleichbar mit in Wattebällchen eingeschlossenem Öl, sind Enzyme, die Triglyceride zur Fettabsorption abbauen, weniger wirksam und reduzieren somit die Menge an Fettsäuren, die vom Körper absorbiert werden können.

Diese neue Methode der Verwendung von Nanozellulosefasern als Fettblocker wurde im Juni in der Fachzeitschrift ACS Nano veröffentlicht und hat ein von Harvard und NTU gemeinsam eingereichtes US-Patent erhalten.

Associate Professor Ng Kee Woei, ein biomedizinischer Ingenieur und Materialwissenschaftler, sagte, ihr Befund bestärkt die herkömmliche Meinung, dass der Verzehr einer ballaststoffreichen Ernährung gut für die Gesundheit ist. "Wir wissen seit langem, dass Ballaststoffe in der Nahrung positive Auswirkungen auf die Gesundheit haben, aber was wir jetzt gezeigt haben, ist, dass im Nanobereich Fasern im Nanobereich die Fettabsorption wesentlich effektiver reduzieren als in der Masse." Associate Professor Ng sagte.

In Experimenten wurde 1 mg Nanozellulose zu 100 mg Sahne gegeben, ein Verhältnis von 1: 100. Prof. Ng glaubt, dass, wenn mehr Nanozellulose hinzugefügt wurde, es einen größeren Prozentsatz an Fett absorbiert und eingefangen hätte.

"Nanocellulose könnte als Lebensmittelzusatzstoffe oder Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden, die dazu beitragen können, die Fettaufnahme für bestimmte Personengruppen zu verringern, da die Konzentration für verschiedene Anwendungen angepasst werden kann. Wir freuen uns darauf, festzustellen, ob dies sicher und wirksam ist. "

Associate Professor Joachim Loo, ein Wissenschaftler, der über Nanomaterialien forscht, sagte, dass Cellulose von der US-amerikanischen Food & Drug Administration als ein "allgemein als sicher angesehenes" Material (GRAS) eingestuft wird, wie es in allen Pflanzen gefunden wird. Nanozellulose kann leicht hergestellt werden, indem Zellulose zu extrem feinem Pulver gemahlen wird.

"In unserer Studie wurden drei Arten von Nanozellulose mit im Handel erhältlichen fettreduzierenden Optionen verglichen, und alle von ihnen zeigten eine viel bessere Fettabnahme", sagte Associate Professor Loo, obwohl er betonte, dass noch weitere Studien nötig seien Bestimmen Sie, warum die drei eine bessere Leistung hatten.

Professor Philip Demokritou, Direktor des Harvard-Zentrums für Nanotechnologie und Nanotoxikologie, sagte, die Entdeckung sei wie "Deinen Kuchen essen und auch essen".

Für ihn ist der aufregendste Aspekt, dass die Fettabsorption einfach durch die Verwendung eines nanoskaligen Materials aus natürlich gewonnenen Fasern, die aus Pflanzen gewonnen werden, eingedämmt werden kann, die mit mechanischen Mitteln ohne Chemikalien entwickelt werden. "Ich glaube daran, dass wir mehr von der Natur lernen und mehr von der Natur inspirierte und abgeleitete Materialien verwenden sollten", sagte er. "Dort gibt es 4 Milliarden Jahre freie Forschung und Entwicklung, und stattdessen schauen wir immer auf Chemikalien."

Dr. Terence Tan, Leiter des Advanced Medicine Oncology Centers in Singapur, äußerte sich aus medizinischer Sicht unabhängig dazu: "Bis heute gibt es genügend Beweise dafür, dass die Abwesenheit von überschüssigem Körperfett eine krebspräventive Wirkung hat, und senkt das Risiko, 13 verschiedene Krebsarten zu entwickeln, einschließlich häufiger Krebserkrankungen wie kolorektalen und postmenopausalen Brustkrebs.

"Die Vermeidung von Gewichtszunahme in Form von überschüssigem Körperfett ist daher eine wichtige Strategie in unserem Kampf gegen Krebs. Überschüssiges Fett in unserer Nahrung kann leicht die Waage in Richtung einer überschüssigen Energieaufnahme über den Energieverbrauch treiben, was wiederum die Gewichtszunahme vorantreibt Zeit ", ergänzte Dr. Tan, ein Krebsspezialist, der sich mit Nanotechnologie in Nahrungsmitteln für gesünderes Leben und Krebsvorsorge beschäftigt.

"Diese neue, aus der Natur gewonnene Nanozellulose-Technologie hat das Potenzial, die Verdauung und Absorption von überschüssigem Fett aus unseren Lebensmitteln zu reduzieren, ohne Kompromisse bei Qualität und Geschmack einzugehen. Das ist sehr aufregend und vielversprechend. Ich freue mich auf die weitere Bewertung dieser Technologie bei Tieren und Menschen um die Ergebnisse dieser Studie zu validieren. "

In Zukunft werden die NTU- und Harvard-Wissenschaftler weiterhin das toxikologische Profil von Nanozellulose untersuchen, um seine Sicherheit für den Verbrauch in großen Mengen in weiteren Tierversuchen zu untersuchen.

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