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理大研发创新纳米包膜技术提高人体摄取DHA、促进幼儿脑部发育

(左起)理大应用生物及化学科技学系助理教授王奕博士、该学系教授黄文秀教授,以及理大食物安全及科技研究中心注册营养师兼项目研究员张智良先生介绍理大研发的纳米包膜技术,技术有助提高人体摄取DHA。

玉米、玉米籽粒、纯玉米醇溶蛋白、纳米包膜溶液


香港理工大学(理大)今天发布创新纳米包膜科技研发的成果,是项技术由理大应用生物及化学科技学系的研究团队研发。研究针对二十二碳六酸(docosahexaenoic acid / DHA)在体内的传送和被人体吸收方面未能达到理想的果效,因此,研究团队采用这种纳米包膜的技术,以提升母体及胎儿对DHA的吸收。

DHA是一种天然存在于母乳和鱼油的奥米加3脂肪酸,是促进脑部功能和发育的重要营养素。DHA主要可从日常饮食中吸收,而母亲在怀孕期间,会透过胎盘把DHA传送至胎儿。然而,对于难以从正常饮食中吸收足够DHA的人士,尤其是怀孕后期的妇女、幼儿、癌症患者或认知能力下降的人士,便需考虑服用DHA补充品。DHA是高度不饱和脂肪酸,在酸性环境下容易氧化和降解,因此,经服食补充品所摄取的DHA,能否在体内有效地传送及被人体吸收,仍是科研人员一大挑战。

应用生物及化学科技学系助理教授王奕博士、该系教授黄文秀教授率领其研究团队,研发了以纳米包膜包裹鱼油的创新科技,令DHA免受氧化。团队采用玉米醇溶蛋白(zein)— 一种可食用的玉米蛋白,作为模仿乳脂肪球膜的包膜材料,这纳米包膜以壳核结构,在胃部整个消化过程中保护鱼油中的DHA免受胃酸降解,令DHA有效地在体内传输,从而促进脑部、肠道及胎盘摄取DHA。

王奕博士表示:「我们创新研发的纳米包膜科技,证实能有效防止DHA在体内氧化,因此能改善吸收,提升DHA的功效。研究亦显示这科技有助突破脑血管障壁,即是血管和脑之间阻止某些物质由血液进入大脑的屏障,将DHA传送至脑部,我们相信这科技将来可进一步应用于提升针对脑部的药物的传送,例如用于治疗认知障碍症或阿兹海默症患者的药物。」

母体组织中的DHA

理大的研究团队为测试纳米包膜科技是否有效提升人体对DHA的吸收,在怀孕老鼠及它们的后代进行一系列实验。

两组怀孕老鼠,每组六只,分别餵饲普通鱼油,以及由zein纳米包膜包裹的鱼油。结果显示在纳米包膜鱼油组中,十二指肠和空肠(负责吸收大部份营养的小肠的上两部分)的DHA含量,显着高于普通鱼油组(见附录图一),显示DHA受包膜结构保护,在胃部酸性环境中没有受氧化及降解,因而能传送致老鼠小肠的上两部分才释放出来。

至于怀孕老鼠脑部的DHA含量,纳米包膜鱼油组亦显着较高(见图二),结果反映纳米包膜鱼油突破了脑血管障壁,更有效地传送DHA至脑部。

后代组织中的DHA

研究团队亦利用怀孕老鼠的后代进行追踪研究。老鼠分为六组、每组十只,各组有不同的餵饲方法:1) 没有餵饲鱼油、2) zein组、3) 低剂量普通鱼油组、4) 高剂量普通鱼油组、5) 低剂量纳米包膜鱼油组、6) 高剂量纳米包膜鱼油组。

结果显示,其中三组,包括:高剂量普通鱼油组、低剂量纳米包膜鱼油组、高剂量纳米包膜鱼油组在探索新物件的时间均多于其他三组(见图三),代表它们对新事物更好奇,且有较佳记忆及学习能力。

高剂量纳米包膜鱼油组的脑部海马体(主宰长短期记忆、空间定位能力)有较多脑源性神经营养因子(Brain-Derived Neurotrophic Factor / BDNF) (见图四);BDNF是由DHA激活的蛋白质,对维持脑神经元存活,以及促进新神经元的生长及分化方面扮演重要角色。在Y型迷宫实验中,这组老鼠的空间学习及记忆能力显着优于其他组别(见图五)。

这项研究获香港政府食物及卫生局医疗卫生研究基金,以及深圳巿基础研究学科布局项目资助。

 

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胡帼欣小姐

传讯及公共事务处

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