Дефицит железа редко попадает в заголовки газет. Тем не менее, она формирует жизнь почти двух миллиардов человек. Усталость, головные боли, ослабленный иммунитет — симптомы настолько распространенные, что многие едва связывают их с недостатком какого-то одного элемента. Для молодых женщин бремя особенно тяжелое. И за эти годы основные средства против него (да, таблетки или витаминизированные продукты) изменились очень мало.

Теперь исследователи в Цюрихе говорят, что они построили что-то новое.

И делали это с овсом.

Нано-питание

В новом Природная пища Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха описывают добавку железа, созданную из белков овса и наночастиц железа. Последние представляют собой небольшие структуры, которые выстраиваются вдоль белковых волокон, как бусины на нити.

В результате получился гибрид на растительной основе, который доставляет железо в организм гораздо эффективнее, чем наиболее распространенные на сегодняшний день добавки.

«Это важно, потому что они чаще страдают от дефицита железа, чем мясоеды», — сказал профессор ETH Раффаэле Мецценга, имея в виду людей, придерживающихся растительной диеты.

Технология появилась в результате многолетних исследований белковых нанофибрилл. Эти длинные, нитевидные структуры образуются, когда белки нагреваются и разворачиваются. В этом случае команда извлекла глобулин овса, растворила его в кислых условиях и нагревала до тех пор, пока белки не собирались в нанофибриллы. При смешивании с солями железа и восстановителем аскорбатом натрия образуются субнанометровые частицы железа, которые прикрепляются к поверхности. Электронная микроскопия показала частицы, расположенные в виде ожерелья вдоль каждого волокна.

Одна деталь имела наибольшее значение: стабильность. Наночастицы железа имеют тенденцию к комкованию, но гибрид предотвратил это. И после стабилизации железо быстро растворялось под кислотностью желудка, что облегчало его усвоение организмом.

Многообещающая идея в лаборатории все еще должна проявить себя в реальной жизни. Поэтому Мецценга и его коллеги обратились к Таиланду, где железодефицитная анемия остается широко распространенной.

Там команда во главе с ученым-диетологом Майклом Б. Циммерманом протестировала гибрид овса и железа на 52 женщинах в возрасте от 18 до 45 лет. Каждая женщина получала три добавки в разные дни: новое соединение, контрольную версию, изготовленную с использованием другого химического процесса, и сульфат железа — добавку золотого стандарта железа, рекомендованную Всемирной организацией здравоохранения.

Согласно исследованию, гибрид обеспечивал в 1,76 раза более высокую абсорбцию при приеме с водой по сравнению с сульфатом железа. Даже при смешивании с пищей, богатой полифенолами (продуктами, которые обычно блокируют усвоение железа), новое соединение все равно действовало в 1,65 раза выше, чем стандартное.

Циммерман и Мецценга резюмируют ставки в научной статье: «Гибрид OatNF-SA-Fe продемонстрировал исключительную FIA» (фракционное поглощение железа).

Вторая версия добавки, изготовленная из гидроксида натрия, который стимулирует образование железом более крупных частиц железа, также показала хорошие результаты — примерно на 77% эффективнее сульфата железа — но продемонстрировала еще лучшие органолептические качества в реактивных продуктах.

Проблема абсорбции

С железом в организме дело коварное. Он окисляется и вступает в реакцию с пищей, окрашивая соки в коричневый цвет или оставляя металлический привкус. В кишечнике он связывается с полифенолами в чае, кофе и фруктах. А при низкой абсорбции неабсорбированное железо может раздражать слизистую оболочку кишечника.

Новый гибрид направлен на устранение сразу нескольких барьеров.

Команда объясняет, что добавка безвкусная и бесцветная. Цзянтао Чжоу, ведущий автор исследования, подкрепил эту точку зрения: «Сенсорные свойства играют важную роль в принятии потребителями пищевых добавок».

«При исследовании органов и тканей крыс мы не обнаружили никаких доказательств накопления наночастиц или нанофибрилл или возможных причин изменений органов», — сказал Мецценга.

Этот вопрос безопасности приобрел большое значение в начале исследования. Белковые фибриллы напоминают амилоидные структуры, те же виды, которые связаны с болезнью Альцгеймера. Но, как подчеркивает команда, эти фибриллы производятся из гидролизованных пищевых белков и быстро перевариваются. Как на крысах, так и в лабораторных симуляциях пищеварения человека, волокна полностью разрушались.

И утюг тоже.

Дефицит железа остается основной причиной анемии во всем мире. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, около трети женщин страдают репродуктивной функциейВ возрасте я испытываю анемию, число, которое почти не изменилось за последние десятилетия. Многие существующие стратегии обогащения терпят неудачу, потому что железо изменяет цвет или вкус пищи или потому что железо просто остается недоступным для организма.

Новый состав на основе овса был разработан, чтобы вписаться в эту незанятую нишу. Его можно растворять в воде или соке, смешивать с йогуртом, а также обогащать крупы. В нем используются дешевые и обильные ингредиенты: овсяные белки и соли железа.

Такая гибкость может вывести технологию далеко за рамки железа. Мецценга отметил в пресс-релизе ETH, что надеется адаптировать его для борьбы с другими дефицитами, такими как цинк и селен.

Команда уже получила патенты в Европе и США.

Железная арматура всегда ходила по канату: питательное вещество, необходимое для жизни, но в то же время химически придирчивое и биологически хрупкое. Гибрид нанофибрилла овса предлагает способ сохранить железо стабильным, приятным на вкус и усвояемым.

Это не серебряная пуля. Но это элегантный образец молекулярной инженерии, направленный на решение одной из простейших проблем питания человечества. И если будущие судебные разбирательства подтвердят его перспективы, миллионы людей в конечном итоге могут извлечь выгоду.

Как сказал Мецценга: «Наша новая добавка железа обладает огромным потенциалом для успешной борьбы с дефицитом железа экономичным и эффективным способом».