Mikroinkapsulacija omogućuje kontrolirano otpuštanje sastojaka

Izazovi u proizvodnji dodataka prehrani poput upotrebe tvari slabo topivih u vodi, osjetljivih na razgradnju želučanom kiselinom, lošeg okusa i slabe apsorpcije, te tvari podložnih samorazgradnji i oksidaciji, mogu se uspješno riješiti upotrebom procesa mikroinkapsulacije.

AUTORI: dr. Dejan Gmajner, Biovis, dr. Rok Devjak i dr. Boštjan Šumiga, Laboratoriji Natura

Usastavu dodataka prehrani susrećemo i tvari koje su slabo topive u vodi, osjetljive na razgradnju želučanom kiselinom, tvari koje su lošeg okusa, slabe apsorpcije, podložne samorazgradnji i oksidaciji itd. Mikroinkapsulacijom se mogu uspješno riješiti ti izazovi u proizvodnji dodataka prehrani koji sadrže koenzim Q10, vitamine, minerale, kanabidiole ili druge biljne ekstrakte, u začinima i eteričnim uljima, netopivim proteinima te probioticima.

Inovativni postupak mikroinkapsulacije dodataka prehrani

Pomoću tehnologije mikroinkapsulacije željena aktivna tvar može biti okružena drugom tvari koja čini barijeru između djelatne tvari i vanjskog okoliša. Metode mikroinkapsulacije kao što su sušenje raspršivanjem ili oblaganje tehnologijom vrtložnog sloja, obično se odvija na višim temperaturama, što može imati negativan učinak na termolabilne tvari. Metoda mikroinkapsulacije i sušenja liofilizacijom omogućuje da se cijeli proces pripreme suhih mikrokapsula odvija na niskim temperaturama.

U tvrtki Biovis u suradnji sa slovenskim istraživačima i znanstvenicima, razvili smo tehnologiju mikroinkapsulacije Biostile dodataka prehrani s inovativnim i patentiranim postupkom sušenja mikrokapsula liofilizacijom, gdje se mikrokapsule duboko zamrzavaju i polagano suše u vakuumu, do suhog praha. Svi koraci uključuju samo prirodne sastojke, a pos- tupak je posebno pogodan za: zaštitu i očuvanje biološke aktivnosti i funkcionalnih svojstava tijekom proizvodnje i skladištenja,

• maskiranje i sprječavanje neugodnog mirisa i/ili okusa,

• povećanu stabilnost proizvoda,

• povećanu bioraspoloživost aktivnih tvari,

• kontrolirano otpuštanje aktivnih tvari u probavnom sustavu,

• ciljanu dostavu na željeno mjesto u organizmu.

Tehnologija mikroinkapsulacije s patentiranim postupkom koristi se za proizvodnju Biostile dodataka prehrani koji sadrže koenzim Q10, vitamin C, kanabidiol (CBD) i kurkumin.

Mikroinkapsulacija koenzima Q10

Koenzim Q10 važna je karika u transportnom lancu elektrona unutarnje mitohondrijske membrane u proizvodnji kemijske energije u obliku ATP-a. U stresnim uvjetima može doći do smanjenja proizvodnje energije i razine koenzima Q10 u tijelu. Taj se deficit uspješno nadoknađuje oralnom primjenom koja je pokazala pozitivan učinak u liječenju mnogih bolesti poput kardiomiopatije, Parkinsonove bolesti, Alzheimerove bolesti, dijabetesa, mišićne distrofije, parodontnih bolesti, te u smanjenju rizika od primjene statina kod miopatije. Dokazano je i poboljšanje stanja kod ljudi s nedostatkom koenzima Q10 zbog genetski uvjetovanih stanja8.

Koenzim Q10 i selen

Selen i koenzim Q10 djeluju u sinergiji, pa ih ima smisla i logike istovremeno dodavati u prehranu suvremenog čovjeka. Selen je potreban u metaboličkom putu za sintezu koenzima Q10, a koenzim Q10 je potreban za ugradnju selena u enzime koji zahtijevaju selen za svoje djelovanje. Nedostatak selena također negativno utječe na unutarstaničnu raspodjelu koenzima Q101 .

Prosječan dnevni unos selena u Americi je 93 do 134 µg/dan, a u Europi, zbog nižeg sadržaja u tlu, samo 40 µg/dan1. Dodatno, u Europi je dokazana veza između niskog sadržaja selena u plazmi i visoke smrtnosti od kardiovaskularnih bolesti. Dodavanje putem dodataka prehrani omogućuje kontrolirano i ekonomski isplativo dodavanje selena prehrani.

Klinička studija KiSel-10, u kojoj su tijekom četiri godine istovremeno kao dodatak prehrani suplementirani koenzim Q10 i selen, pokazala je iznimno pozitivan dugoročni učinak. Nakon 10 ili 12 godina stopa smrtnosti od kardiovaskularnih bolesti bila je čak 50% ili 40% manja, a također je značajno smanjen rizik od hipertenzije, ishemijske bolesti srca, oslabljene funkcije srca i dijabetesa1,2. Drugo veliko kliničko istraživanje, Q-SYMBIO, pokazalo je smanjenje smrtnosti od kardiovaskularnih bolesti za 43% uz dodatnu konzumaciju koenzima Q109

Kontrolirano oslobađanje u tankom crijevu

U Biostile mikroinkapsuliranom Q10 sa selenom, koenzim Q10 otopljen je pomoću principa koacervacije10 u nepolarnom maslinovom ulju, a zatim okružen kapsulom od polisaharida i proteina te osušen na temperaturama ispod ledišta. Resuspendirane mikrokapsule stabilne su u kiselom i neutralnom mediju i otporne na razgradnju u želucu. Ovojnica mikrokapsula uspješno se razgrađuje samo uz pomoć enzima gušterače u tankom crijevu, gdje se oslobađa koenzim Q10 koji se nalazi u uljnoj fazi, što omogućuje visoku bioraspoloživost5,11 i uspješnu apsorpciju u crijevu (dr. Devjak i dr. Šumiga – neobjavljeni rezultati).

SLIKA 1 Resuspendirane mikrokapsule. Oko koacervatnih kapi koje sadrže koenzim Q10 otopljen u maslinovom ulju, vidljive su stabilne mikrokapsule od polisaharida i proteina otporne na niski pH.

SLIKA 2 Nakon dodavanja enzima gušterače, mikrokapsule se razgrađuju i oslobađaju unutarnju uljnu fazu s koenzimom Q10, u bioraspoloživijem obliku prikladnom za intestinalnu apsorpciju.

Mikroinkapsulacija vitamina C

Razina bioraspoloživosti vitamina C uvelike ovisi o apsorpciji u gastrointestinalnom traktu i ponovnoj apsorpciji u bubrezima, te o izlučivanju. Pri niskim i umjerenim koncentracijama u probavnom epitelu, u tkivima i u bubrezima, transport se odvija uglavnom aktivno te je podložan zasićenju6. Bez obzira na količinu konzumirane askorbinske kiseline, postoji gornja granica apsorpcije.

Da bi se povećala apsorpcija askorbinske kiseline, razvijeni su različiti oblici primjene, a dokazano najbolji učinak na povećanje bioraspoloživosti postignut je inkapsulacijom.

Beta-ciklodekstrin se široko koristi za kontrolirani unos organskih, anorganskih, bioloških i farmaceutskih molekula. Inkapsuliranjem nepolarnog dijela uključene molekule u hidrofobnu šupljinu ciklodekstrina i stabilizacijom topljivog dijela uključene molekule s polarnim krajem, mogu se formirati inkluzijski kompleksi sa širokim spektrom molekula.

Tehnologija se koristi u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji za utjecaj na topivost, bioraspoloživost, sigurnost, stabilnost i kao prijenosnik uključe-