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2022-12-14Las micropartículas podrían ayudar a prevenir la deficiencia de vitamina A

MIT |Fortificar los alimentos con nuevas partículas de polímero que contienen vitamina A podría promover una mejor visión y salud para millones de personas.

La deficiencia de vitamina A es la principal causa mundial de ceguera infantil y, en casos graves, puede ser fatal. Alrededor de un tercio de la población mundial de niños en edad preescolar sufre de esta deficiencia de vitamina, que es más frecuente en el África subsahariana y el sur de Asia.

Los investigadores del MIT ahora han desarrollado una nueva forma de fortificar los alimentos con vitamina A, que esperan pueda ayudar a mejorar la salud de millones de personas en todo el mundo. En un nuevo estudio, demostraron que encapsular la vitamina A en un polímero protector evita que el nutriente se descomponga durante la cocción o el almacenamiento.

“La vitamina A es un micronutriente muy importante, pero es una molécula inestable”, dice Ana Jaklenec, científica investigadora del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT. “Queríamos ver si nuestra vitamina A encapsulada podía fortalecer un vehículo alimentario como cubitos de caldo o harina, durante el almacenamiento y la cocción, y si la vitamina A podía permanecer biológicamente activa y ser absorbida”.

En un pequeño ensayo clínico, los investigadores demostraron que cuando las personas comían pan fortificado con vitamina A encapsulada, la biodisponibilidad del nutriente era similar a cuando consumían vitamina A sola. La tecnología ha sido licenciada a dos empresas que esperan desarrollarla para su uso en productos alimenticios.

"Este es un estudio que entusiasma mucho a nuestro equipo porque muestra que todo lo que hicimos en tubos de ensayo y animales funciona de manera segura y efectiva en humanos", dice Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT y miembro del Instituto Koch. “Esperamos que esto abra la puerta para algún día ayudar a millones, si no miles de millones, de personas en el mundo en desarrollo”.

Jaklenec y Langer son los autores principales del nuevo estudio, que aparece esta semana en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. El autor principal del artículo es el ex postdoctorado del MIT Wen Tang, que ahora es profesor asociado en la Universidad Tecnológica del Sur de China.

Estabilidad de nutrientes

La vitamina A es fundamental no solo para la visión, sino también para el funcionamiento del sistema inmunitario y de órganos como el corazón y los pulmones. Los esfuerzos para agregar vitamina A al pan u otros alimentos como los cubitos de caldo, que se consumen comúnmente en los países de África occidental, han fracasado en gran medida porque la vitamina se descompone durante el almacenamiento o la cocción.

En un estudio de 2019, el equipo del MIT demostró que podían usar un polímero llamado BMC para encapsular nutrientes, incluidos el hierro, la vitamina A y muchos otros. Demostraron que esta capa protectora mejoró la vida útil de los nutrientes y que las personas que consumieron pan fortificado con hierro encapsulado pudieron absorber el hierro.

BMC está clasificado por la FDA como "generalmente considerado como seguro" y ya se usa en recubrimientos para medicamentos y suplementos dietéticos. En el nuevo estudio, los investigadores se enfocaron en usar este polímero para encapsular la vitamina A, un nutriente que es muy sensible a la temperatura y la luz ultravioleta.

Usando un proceso industrial conocido como proceso de disco giratorio, los investigadores mezclaron vitamina A con el polímero para formar partículas de 100 a 200 micrones de diámetro. También recubrieron las partículas con almidón, lo que evita que se peguen entre sí.

Los investigadores encontraron que la vitamina A encapsulada en las partículas de polímero era más resistente a la degradación por la luz intensa, las altas temperaturas o el agua hirviendo. Bajo esas condiciones, mucha más vitamina A permaneció activa que cuando la vitamina A estaba libre o cuando se entregaba en una forma llamada VitA 250, que actualmente es la forma más estable de vitamina A utilizada para la fortificación de alimentos.

Los investigadores también demostraron que las partículas encapsuladas podrían incorporarse fácilmente en cubos de harina o caldo. Para probar qué tan bien sobrevivirían al almacenamiento a largo plazo, los investigadores expusieron los cubos a condiciones adversas, según lo recomendado por la Organización Mundial de la Salud: 40 grados Celsius (104 grados Fahrenheit) y 75 por ciento de humedad. En esas condiciones, la vitamina A encapsulada era mucho más estable que otras formas de vitamina A. 

“La estabilidad mejorada de la vitamina A con nuestra tecnología puede garantizar que los alimentos enriquecidos con vitamina A proporcionen la ingesta diaria recomendada de vitamina A, incluso después de un almacenamiento a largo plazo en un ambiente cálido y húmedo y procesos de cocción como hervir u hornear, dice Tang. “Las personas que sufren de deficiencia de vitamina A y desean obtener vitamina A a través de alimentos enriquecidos se beneficiarán, sin cambiar sus rutinas diarias y sin preguntarse cuánta vitamina A queda todavía en los alimentos”.

Absorción de vitaminas

Cuando los investigadores cocinaron sus partículas encapsuladas y luego se las dieron de comer a los animales, encontraron que se absorbía el 30 por ciento de la vitamina A, lo mismo que la vitamina A libre sin cocer, en comparación con aproximadamente el 3 por ciento de la vitamina A libre que se había cocinado.

Trabajando con Biofortis, una compañía que realiza pruebas clínicas dietéticas, los investigadores luego evaluaron qué tan bien se absorbía la vitamina A en las personas que comían alimentos fortificados con las partículas. Para este estudio, los investigadores incorporaron las partículas en el pan, luego midieron los niveles de vitamina A en la sangre durante un período de 24 horas después de consumir el pan. Descubrieron que cuando la vitamina A se encapsulaba en el polímero BMC, se absorbía de los alimentos a niveles comparables a la vitamina A libre, lo que indica que se libera fácilmente en forma bioactiva.

Dos compañías han licenciado la tecnología y se están enfocando en desarrollar productos fortificados con vitamina A y otros nutrientes. Una corporación benéfica llamada Particles for Humanity, financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates, está trabajando con socios en África para incorporar esta tecnología en los esfuerzos de fortificación existentes. Otra empresa llamada VitaKey, fundada por Jaklenec, Langer y otros, está trabajando en el uso de este enfoque para agregar nutrientes a una variedad de alimentos y bebidas.

La investigación fue financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates. Otros autores del artículo incluyen a Jia Zhuang, Aaron Anselmo, Xian Xu, Aranda Duan, Ruojie Zhang, James Sugarman, Yingying Zeng, Evan Rosenberg, Tyler Graf, Kevin McHugh, Stephany Tzeng, Adam Behrens, Lisa Freed, Lihong Jing, Surangi Jayawardena , Shelley Weinstock, Xiao Le, Christopher Sears, James Oxley, John Daristotle y Joe Collins.

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Autor
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