Nanocellulose fremstillet af træmasse anvendt i forsøg. Kredit:NTU Singapore
Små kugler af cellulosefibre i nano-størrelse tilsat mad reducerede fedtoptagelsen med op til halvdelen i laboratorie- og dyreforsøg, rapporterer forskere fra Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) og Harvard University, Forenede Stater. Denne opdagelse kan hjælpe i den globale kamp mod fedme, som forsøg udført i en simuleret mave -tarmkanal viste, at nanocellulosefibre 100 gange mindre end bredden af et menneskehår kunne reducere fedtoptagelsen med op til 48 procent.
I dyreforsøg, rotter fodret med tung creme indeholdende nanocellulose absorberede 36 procent mindre fedt end rotter fodret med tung creme alene. Lektor Joachim Loo og lektor Ng Kee Woei fra NTU's School of Materials Science and Engineering, sammen med seniorforfatter af undersøgelsen, Lektor Philip Demokritou fra Harvard T.H. Chan School of Public Health opdagede, hvordan nanocellulose kan binde og fange fedtmolekyler kendt som triglycerider.
Typisk, fordøjelsesenzymer i tarmen vil nedbryde triglycerider til fedtsyrer, som absorberes af tyndtarmen og omdannes til fedt af menneskekroppen. Imidlertid, når triglycerider er fanget i nanocellulosefibre, sammenlignelig med olie fanget i vatkugler, enzymer involveret i nedbrydning af triglycerider til fedtabsorption er mindre effektive, dermed reduceres mængden af fedtsyrer, der kan optages af kroppen.
Udgivet i det videnskabelige tidsskrift ACS Nano i juni, denne nye metode til brug af nanocellulosefibre som fedtblokkere har fået et foreløbigt amerikansk patent, i fællesskab indgivet af Harvard og NTU.
Lektor Ng Kee Woei, en biomedicinsk ingeniør og materialeforsker, sagde, at deres fund forstærker den konventionelle visdom, at at spise en fiberrig kost er godt for helbredet. "Vi har længe vidst, at fiber i kosten har positive sundhedsmæssige fordele, men hvad vi har vist nu, er det i dyreforsøg, fibre i nanoskalaen er meget mere effektive til at reducere fedtabsorbering end i bulkformen, "Lektor Ng sagde.
I forsøg, 1 mg nanocellulose blev tilsat til 100 mg kraftig fløde, et forhold på 1:100. Prof Ng mener, at hvis der blev tilføjet mere nanocellulose, det kunne have absorberet og fanget en større procentdel af fedt.
(Fra venstre) NTU Assoc Prof Ng Kee Woei og Assoc Prof Joachim Loo holder plant nanocellulosefibre, med ph.d. -studerende Ho Chin Guan, der holder en lokal grøntsag, Chye Sim. Kredit:NTU Singapore
"Nanocellulose kan bruges som tilsætningsstoffer eller kosttilskud, der kan bidrage til at reducere fedtabsorbering for visse grupper af mennesker, da koncentrationen kan justeres til forskellige anvendelser. Vi ser frem til at fastslå, om dette vil være sikkert og effektivt for folk at tage. "
Lektor Joachim Loo, en forsker, der forsker i nanomaterialer, sagde, at cellulose af U.S. Food &Drug Administration kategoriseres som et "generelt betragtet som sikkert" (GRAS) materiale, som den findes i alle planter. Nanocellulose kan let fremstilles ved at male cellulose til ekstremt fint pulver.
"I vores undersøgelse, tre typer nanocellulose blev sammenlignet med kommercielt tilgængelige fedtreducerende muligheder, og alle klarede sig meget bedre i mængden af fedtstoffer, de fangede, "Lektor Loo sagde, selvom han fremhævede, at der stadig er brug for flere undersøgelser for at afgøre, hvorfor de tre havde bedre præstationer.
(Fra venstre) NTU Assoc Prof Ng Kee Woei og Assoc Prof Joachim Loo holder plant nanocellulosefibre, med ph.d. -studerende Ho Chin Guan, der holder en lokal grøntsag, Chye Sim. Kredit:NTU Singapore
Professor Philip Demokritou, Direktør for Harvards Center for Nanoteknologi og Nanotoksikologi, sagde opdagelsen er som "at have din kage og spise den, også."
Til ham, det mest spændende aspekt er, at fedtabsorptionen kan dæmpes blot ved brug af et nanoskala materiale fremstillet af naturligt opnåede fibre afledt af planter, konstrueret ved hjælp af mekaniske midler uden kemikalier. "Jeg tror på, at vi burde lære mere af naturen og bruge mere naturinspirerede og afledte materialer, "sagde han." Der er 4 milliarder års gratis FoU der, og i stedet ser vi altid mod kemikalier. "
At give en uafhængig kommentar fra det medicinske perspektiv, Dr. Terence Tan, Hoved, Advanced Medicine Oncology Center i Singapore, sagde:"Til dato, der er tilstrækkeligt bevis til at vise, at fravær af overskydende kropsfedt har en kræftforebyggende virkning, og sænker risikoen for at udvikle 13 forskellige former for kræft, herunder almindelige kræftformer såsom kolorektal og postmenopausal brystkræft.
"Undgåelse af vægtøgning i form af overskydende kropsfedt er derfor en vigtig strategi i vores kamp mod kræft. Overskydende fedt i vores mad kan let tippe skalaen mod et overskud af energiindtag over energiforbrug, hvilket igen driver vægtøgning over tid, "tilføjede Dr. Tan, en kræftspecialist, der forsker i nanoteknologi i fødevarer til sundere liv og forebyggelse af kræft.
"Denne nye naturafledte nanocellulose-teknologi har potentialet til at reducere fordøjelsen og absorptionen af overskydende fedt fra vores mad uden at gå på kompromis med kvalitet og smag, og er meget spændende og lovende. Jeg ser frem til den yderligere evaluering af denne teknologi hos dyr og mennesker for at validere resultaterne af denne undersøgelse. "
Bevæger sig fremad, NTU- og Harvard -forskerne vil fortsætte med at undersøge den toksikologiske profil af nanocellulose for at undersøge dets sikkerhed til forbrug i store mængder i yderligere dyreforsøg.