Cápsulas de micronutrientes foram desenvolvidas assim pequeno para ser integrado a uma fatia de pão: eles são tão microscópicos que você não consegue distinguir entre uma fatia de pão normal e uma “fortificada”.
Este nova invenção isso poderia ajudar os cientistas a superar um obstáculo essencial à missão de combater a desnutrição.
A deficiência de micronutrientes quase afeta um terço da população mundial, mas a desnutrição é real “fome escondida”. Isso ocorre porque mesmo as pessoas que não parecem desnutridas podem experimentar efeitos como distúrbios cognitivos e cegueira.
Obter nutrientes em países em desenvolvimento não é tão simples. Governos, organizações sem fins lucrativos, empresas e organizações frequentemente reforçar alimentos, incentivar a amamentação ou oferecer suplementos em locais sem alimentação adequada. No entanto, problemas de transporte e armazenamento muitas vezes impedem que estas estratégias sejam eficazes.
O autor do estudo Ana Jaklenec, o pesquisador do MIT que ajudou a inventar esta nova tecnologia de fornecimento de micronutrientes, explica que em algumas áreas geográficas onde a desnutrição é mais prevalente, alimentos que ainda não contém quantidades saudáveis de micronutrientes e é frequentemente cozido com uma fervura lenta, destruindo as qualidades residuais presentes.
O armazenamento inadequado também pode degradar micronutrientes. Freqüentemente, quando as pessoas começam a comer um alimento, a maioria dos micronutrientes desaparece.
Para resolver esses problemas, Jaklenec e outros 30 cientistas trabalharam juntos para inventar um escudo baseado em micropartículas capaz de proteger os micronutrientes até atingirem a boca das pessoas com desnutrição em todo o mundo.
Como uma bala, a nova plataforma de micropartículas pode preservar a qualidade nutricional de alimentos como pão e milho durante o seu transporte e ajudar o corpo a absorver nutrientes essenciais. A tecnologia, descrita em um estudo na revista Science Translational Medicine , poderia revolucionar a maneira como as pessoas tratam a desnutrição em todos os lugares.
Testes laboratoriais
Os pesquisadores testaram cerca de 50 polímeros diferentes antes de focar em um polímero chamado BMC. Em seguida, eles encapsularam 11 micronutrientes, incluindo ferro, iodo, zinco e vitamina B12, na micropartícula BMC, que é levemente maior que o diâmetro de um único cabelo humano.
Em seguida, a equipe administrou as cápsulas cheias de micronutrientes a roedores e 44 humanos. Eles também testaram quão bem os micronutrientes seriam absorvidos no intestino humano, implantando-os em um modelo projetado para imitar o sistema intestinal. Cada teste mostrou que a cápsula de BMC protegia os micronutrientes de fatores potencialmente degradantes, como calor, luz, umidade e oxidação.
O estudo culminou em um teste de sabor: pão fortificado com cápsulas de BMC foi servido para verificar se era capaz de distinguir o pão normal e o novo super pão.
O próprio Bill Gates, um dos financiadores e inspiradores da iniciativa, não conseguiu compreender a diferença. “Preservar o sabor é importante”, observa ele Jaklenec. Mesmo que haja comida fortificada e rica em nutrientes, se as pessoas não comerem porque tem um gosto ruim, o problema persiste.
O desafio contra a desnutrição? Toda a logística
A distribuição real das cápsulas apresenta um sério desafio. Trazer alimentos fortificados para áreas remotas requer uma rede logística complexa, explica ele Jaklenec. É um problema técnico e de entrega e exigirá colaboração com os governos locais.
Por enquanto, Jaklenec e sua equipe aceleraram o processo e estão trabalhando com parceiros industriais para produzir toneladas de micronutrientes em pó. Embora essa tecnologia de micropartículas possa não ser inicialmente econômica, os ganhos econômicos de longo prazo podem ser enormes.
Ainda há um longo caminho a percorrer para compreender exactamente como a plataforma de micropartículas poderia ser implementada para resolver problemas de desnutrição em locais de difícil acesso. Mas poderá mudar a vida de milhares de milhões de pessoas, e de forma sustentável.
Resumo do estudo (aqui você encontra o completo, em inglês):
As deficiências de micronutrientes afetam até 2 bilhões de pessoas e são a principal causa de deficiências cognitivas e físicas nos países em desenvolvimento. A fortificação de alimentos é eficaz no tratamento de deficiências de micronutrientes, mas sua implementação geral tem sido limitada por desafios técnicos na manutenção da estabilidade dos micronutrientes durante o cozimento e armazenamento.
Nossa hipótese é que o encapsulamento à base de polímero poderia resolver esse problema e facilitar a absorção de micronutrientes. Identificamos o poli(metacrilato de butila-co-(2-dimetilaminoetil)metacrilato-cometilmetacrilato) (1:2:1) (BMC) como um material com segurança comprovada: oferece estabilidade em água fervente, rápida dissolução em ácido gástrico e a capacidade de encapsular micronutrientes distintos.
Encapsulamos 11 micronutrientes (ferro; iodo; zinco; e vitaminas A, B2, niacina, biotina, ácido fólico, B12, C e D) e co-encapsulamos até 4 micronutrientes. A encapsulação melhorou a estabilidade dos micronutrientes contra calor, luz, umidade e oxidação. Estudos com roedores confirmaram a rápida liberação de micronutrientes no estômago e absorção intestinal. A biodisponibilidade do ferro a partir de micropartículas, em comparação com o ferro livre, foi menor num estudo inicial em humanos.
Um modelo intestinal humano organotípico revelou que o aumento da carga de ferro e a diminuição do conteúdo de polímero melhorariam a absorção. Usando abordagens de desenvolvimento de processos capazes de síntese em escala de quilogramas, aumentamos a carga de ferro em mais de 30 vezes. Lotes em escala testados em um estudo de acompanhamento em humanos mostraram até 89% de biodisponibilidade relativa de ferro em comparação com o ferro livre. Coletivamente, esses estudos descrevem uma ampla abordagem para a tradução clínica de uma plataforma de fornecimento de micronutrientes ingeríveis termicamente estável, com potencial para melhorar a deficiência de micronutrientes nos países em desenvolvimento.
Estas abordagens poderiam ser potencialmente aplicadas à tradução clínica de outros materiais, tais como polímeros naturais, para o encapsulamento e administração oral de micronutrientes.
