Наноинкапсуляция повышает усвоение DHA для раннего развития мозга

Ученые из Гонконгского политехнического университета (PolyU) представили результаты исследования новой технологии наноинкапсуляции для оптимизации усвоения докозагексаеновой кислоты (DHA) матерью и плодом. Исследование, проведенное Департаментом прикладной биологии и химической технологии (ABCT), было направлено на решение проблем доставки и абсорбции DHA, влияющих на ее эффективность.

DHA — это тип омега-3 жирной кислоты, важной для развития и функционирования мозга. Она в основном поступает с пищей и активно передается от матери к плоду через плаценту. Однако DHA высоконенасыщенна и уязвима к окислению и деградации в кислых условиях, что ставит под сомнение эффективность ее доставки и усвоения in vivo при приеме в виде добавок.

Под руководством доцента Ван И и профессора Вон Ман-сау исследовательская группа разработала технологию наноинкапсуляции для защиты DHA от окисления. В качестве материала для капсулы использовался зеин — съедобный кукурузный белок, имитирующий мембрану молочного жирового шарика. Наноинкапсуляция создает структуру «ядро-оболочка», которая защищает DHA в рыбьем жире в процессе желудочного пищеварения и способствует ее абсорбции в мозге, кишечнике и плаценте.

«Наша технология наноинкапсуляции доказала свою эффективность в защите DHA от окисления in vivo, тем самым повышая абсорбцию и эффективность DHA. Наши данные также указывают, что технология может помочь преодолеть гемато-энцефалический барьер при доставке DHA. Мы считаем, что эту технологию можно будет применять для повышения эффективности доставки лекарств в мозг, например, для пациентов с деменцией или болезнью Альцгеймера», — заявил д-р Ван И.

DHA в тканях матери

Для проверки эффективности технологии были проведены эксперименты на беременных мышах и их потомстве.

В двух группах беременных мышей (по 6 особей в каждой), получавших обычный рыбий жир (Normal FO) и наноинкапсулированный рыбий жир (Nano FO), было обнаружено, что концентрация DHA в двенадцатиперстной и тощей кишке группы Nano FO была значительно выше. Это означает, что DHA, защищенная структурой капсулы от окисления в кислой среде желудка, успешно высвобождается в верхних отделах тонкого кишечника.

Кроме того, содержание DHA в мозге мышей группы Nano FO было значительно выше, что указывает на более эффективную доставку DHA в мозг благодаря преодолению гемато-энцефалического барьера.

DHA у потомства

Команда также провела трассерные исследования на потомстве мышей. Мышат разделили на шесть групп (по 10 особей) с разным рационом:

  1. Без DHA
  2. Только зеин
  3. Обычный рыбий жир, низкая доза (Normal FO-low)
  4. Обычный рыбий жир, высокая доза (Normal FO-high)
  5. Наноинкапсулированный рыбий жир, низкая доза (Nano FO-low)
  6. Наноинкапсулированный рыбий жир, высокая доза (Nano FO-high)

Результаты показали, что три группы — Normal FO-high, Nano FO-low и Nano FO-high — проводили больше времени с новыми объектами, чем со знакомыми. Это говорит о повышенном любопытстве к новому и лучших способностях к обучению и памяти.

У группы Nano FO-high было обнаружено большее количество нейротрофического фактора мозга (BDNF) в гиппокампе. BDNF — это белок, активируемый DHA, который играет важную роль в поддержании жизнеспособности нейронов и стимулировании роста новых нейронов и синапсов. Эта группа также показала значительное преимущество в пространственном обучении и памяти в эксперименте с Y-лабиринтом.