理大研發創新納米包膜技術提高人體攝取DHA、促進幼兒腦部發育
2019年1月30日
香港理工大學(理大)今天發佈創新納米包膜科技研發的成果,是項技術由理大應用生物及化學科技學系的研究團隊研發。研究針對二十二碳六酸(docosahexaenoic acid / DHA)在體內的傳送和被人體吸收方面未能達到理想的果效,因此,研究團隊採用這種納米包膜的技術,以提升母體及胎兒對DHA的吸收。
DHA是一種天然存在於母乳和魚油的奧米加3脂肪酸,是促進腦部功能和發育的重要營養素。DHA主要可從日常飲食中吸收,而母親在懷孕期間,會透過胎盤把DHA傳送至胎兒。然而,對於難以從正常飲食中吸收足夠DHA的人士,尤其是懷孕後期的婦女、幼兒、癌症患者或認知能力下降的人士,便需考慮服用DHA補充品。DHA是高度不飽和脂肪酸,在酸性環境下容易氧化和降解,因此,經服食補充品所攝取的DHA,能否在體內有效地傳送及被人體吸收,仍是科研人員一大挑戰。
應用生物及化學科技學系助理教授王奕博士、該系教授黃文秀教授率領其研究團隊,研發了以納米包膜包裹魚油的創新科技,令DHA免受氧化。團隊採用玉米醇溶蛋白(zein)— 一種可食用的玉米蛋白,作為模仿乳脂肪球膜的包膜材料,這納米包膜以殼核結構,在胃部整個消化過程中保護魚油中的DHA免受胃酸降解,令DHA有效地在體內傳輸,從而促進腦部、腸道及胎盤攝取DHA。
王奕博士表示:「我們創新研發的納米包膜科技,證實能有效防止DHA在體內氧化,因此能改善吸收,提升DHA的功效。研究亦顯示這科技有助突破腦血管障壁,即是血管和腦之間阻止某些物質由血液進入大腦的屏障,將DHA傳送至腦部,我們相信這科技將來可進一步應用於提升針對腦部的藥物的傳送,例如用於治療認知障礙症或阿茲海默症患者的藥物。」
母體組織中的DHA
理大的研究團隊為測試納米包膜科技是否有效提升人體對DHA的吸收,在懷孕老鼠及它們的後代進行一系列實驗。
兩組懷孕老鼠,每組六隻,分別餵飼普通魚油,以及由zein納米包膜包裹的魚油。結果顯示在納米包膜魚油組中,十二指腸和空腸(負責吸收大部份營養的小腸的上兩部分)的DHA含量,顯著高於普通魚油組(見附錄圖一),顯示DHA受包膜結構保護,在胃部酸性環境中沒有受氧化及降解,因而能傳送致老鼠小腸的上兩部分才釋放出來。
至於懷孕老鼠腦部的DHA含量,納米包膜魚油組亦顯著較高(見圖二),結果反映納米包膜魚油突破了腦血管障壁,更有效地傳送DHA至腦部。
後代組織中的DHA
研究團隊亦利用懷孕老鼠的後代進行追蹤研究。老鼠分為六組、每組十隻,各組有不同的餵飼方法:1) 沒有餵飼魚油、2) zein組、3) 低劑量普通魚油組、4) 高劑量普通魚油組、5) 低劑量納米包膜魚油組、6) 高劑量納米包膜魚油組。
結果顯示,其中三組,包括:高劑量普通魚油組、低劑量納米包膜魚油組、高劑量納米包膜魚油組在探索新物件的時間均多於其他三組(見圖三),代表它們對新事物更好奇,且有較佳記憶及學習能力。
高劑量納米包膜魚油組的腦部海馬體(主宰長短期記憶、空間定位能力)有較多腦源性神經營養因數(Brain-Derived Neurotrophic Factor / BDNF) (見圖四);BDNF是由DHA啟動的蛋白質,對維持腦神經元存活,以及促進新神經元的生長及分化方面扮演重要角色。在Y型迷宮實驗中,這組老鼠的空間學習及記憶能力顯著優於其他組別(見圖五)。
這項研究獲香港政府食物及衛生局醫療衛生研究基金,以及深圳巿基礎研究學科佈局項目資助。
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