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
2019年1月30日
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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