Micronutrient capsules have been developed so small to be integrated into a slice of bread: they are so microscopic that it is not possible to recognize the difference between a normal slice of bread and a "fortified" one.
This new invention it could help scientists overcome a key obstacle to the mission to combat malnutrition.
Micronutrient deficiency almost affects one third of the world population, but malnutrition is a real one "Hidden hunger". This is because even people who don't seem to be undernourished can experience effects such as cognitive disturbances and blindness.
Assumere sostanze nutritive nei paesi in via di sviluppo non è così semplice. Governi, organizzazioni no profit, aziende e organizzazioni spesso reinforce food, encourage breastfeeding or offer supplements in places without adequate nutrition. However, transport and storage problems often prevent these strategies from being effective.
The author of the study Ana Jaklenec, la ricercatrice del MIT che ha contribuito a inventare questa nuova tecnologia che fornisce micronutrienti , spiega che in alcune aree geografiche dove la malnutrizione è più diffusa, il cibo che already not it contains healthy quantities of micronutrients and is often cooked stewed with a slow boil, destroying the residual qualities present.
Anche una conservazione impropria può degradare i micronutrienti. Spesso quando le persone arrivano a mangiare un cibo la maggior parte dei micronutrienti è sparita.
To solve these problems, Jaklenec and 30 other scientists worked together to invent a shield based on microparticles able to protect micronutrients until they reach the mouths of people with malnutrition worldwide.
Come un proiettile la nuova piattaforma di microparticelle può preservare la qualità nutrizionale di alimenti come pane e mais durante il loro trasporto, e aiutare l’organismo ad assorbire i nutrienti essenziali. La tecnologia, descritta in uno study in the magazine Science Translational Medicine , could revolutionize the way people treat malnutrition everywhere.
Laboratory tests
The researchers tested around 50 different polymers before focusing on a polymer called BMC. Quindi, hanno incapsulato 11 micronutrienti tra cui ferro, iodio, zinco e B12 all’interno della microparticella BMC, che è slightly larger than the diameter of a single human hair.
Successivamente, il team ha somministrato le capsule piene di micronutrienti a roditori e 44 esseri umani. Hanno anche testato quanto bene i micronutrienti sarebbero stati assorbiti nell’intestino umano impiantandoli in un modello progettato per imitare il sistema intestinale. Each test showed that the BMC capsule protected the micronutrients from potentially degrading factors such as heat, light, humidity and oxidation.
The study culminated in a taste test: fortified bread with BMC capsules was served to check whether it was able to distinguish normal bread and the new super bread.
Lo stesso Bill Gates, tra i finanziatori ed ispiratori dell’iniziativa, non è riuscito a capire la differenza. “Conservare il gusto è importante,” osserva Jaklenec. Anche se il cibo fortificato è disponibile e ricco di nutrienti, se la gente non lo mangia perchè ha un brutto sapore il problema persiste.
The challenge against malnutrition? All logistics
La distribuzione effettiva delle capsule rappresenta una seria sfida. Per portare gli alimenti fortificati in aree remote serve una complessa rete logistica, spiega Jaklenec. It is a technical and delivery problem and will require collaboration with local governments.
Per ora, Jaklenec e il suo team hanno intensificato il processo e stanno lavorando con partner industriali per produrre tonnellate di micronutrienti in polvere. Anche se questa tecnologia di microparticelle potrebbe inizialmente non essere redditizia dal punto di vista dei costi, le vittorie economiche a lungo termine potrebbero essere enormi.
C’è ancora una lunga strada da percorrere per capire esattamente come la piattaforma di microparticelle potrebbe essere implementata per risolvere i problemi di malnutrizione in luoghi difficili da raggiungere. Ma potrebbe cambiare la vita di miliardi di persone, e in modo sostenibile.
Abstract from the study (here you find the complete one, in English):
Le carenze di micronutrienti colpiscono fino a 2 miliardi di persone e sono la principale causa di disturbi cognitivi e fisici nei paesi in via di sviluppo. La fortificazione alimentare è efficace nel trattamento delle carenze di micronutrienti, ma la sua implementazione globale è stata limitata da sfide tecniche nel mantenimento della stabilità dei micronutrienti durante la cottura e la conservazione.
Abbiamo ipotizzato che l’incapsulamento a base di polimeri potrebbe affrontare questo problema e facilitare l’assorbimento dei micronutrienti. Abbiamo identificato poli (butilmetacrilato-co- (2-dimetilamminoetil) metacrilato-cometilmetacrilato) (1: 2: 1) (BMC) come materiale con comprovata sicurezza: offre stabilità in acqua bollente, rapida dissoluzione in acido gastrico e la capacità di incapsulare micronutrienti distinti.
Abbiamo incapsulato 11 micronutrienti (ferro; iodio; zinco; e vitamine A, B2, niacina, biotina, acido folico, B12, C, e D) e co-incapsulato fino a 4 micronutrienti. L’incapsulamento ha migliorato la stabilità dei micronutrienti contro il calore, la luce, l’umidità e l’ossidazione. Gli studi sui roditori hanno confermato il rilascio rapido di micronutrienti nello stomaco e l’assorbimento intestinale. La biodisponibilità del ferro dalle microparticelle, rispetto al ferro libero, era inferiore in uno studio iniziale sull’uomo.
Un modello intestinale umano organotipico ha rivelato che un aumento del carico di ferro e una riduzione del contenuto di polimero migliorerebbe l’assorbimento. Utilizzando approcci di sviluppo del processo in grado di sintesi su scala di chilogrammi, abbiamo aumentato il carico di ferro di oltre 30 volte. I lotti in scala testati in uno studio di follow-up sull’uomo hanno mostrato fino all’89% di biodisponibilità relativa del ferro rispetto al ferro libero. Collettivamente, questi studi descrivono un ampio approccio per la traduzione clinica di una piattaforma di rilascio di micronutrienti ingeribili termicamente stabile con il potenziale per migliorare la carenza di micronutrienti nei paesi in via di sviluppo.
These approaches could potentially be applied to the clinical translation of other materials, such as natural polymers, for the encapsulation and oral delivery of micronutrients.
