Printre suplimentele alimentare întâlnim și substanțe care sunt slab solubile în apă, sensibile la ruperea cu acid gastric, gust slab, au rate scăzute de absorbție, sunt susceptibile la autodistrugere și oxidare etc. Cu microîncapsulare, aceste provocări pot fi rezolvate cu succes în suplimentele alimentare care conțin coenzima Q10, vitamine, minerale, canabidiol sau alte extracții pe bază de plante, condimente și uleiuri esențiale, proteine insolubile și, de asemenea, în probiotice.

Procedura inovatoare de microîncapsulare pentru suplimentele alimentare

Tehnologia de microîncapsulare poate fi utilizată pentru a utiliza substanța activă dorită cu o altă substanță care formează o barieră între substanța activă și mediul extern. Metodele de microîncapsulat, cum ar fi pulverizarea sau stratificarea învolburată, se efectuează de obicei la temperaturi mai ridicate, ceea ce poate afecta negativ substanțele termobolice. Metoda microîncapsulelor și liofilizării permite efectuarea întregului proces de preparare a microcapsulelor uscate la temperaturi scăzute.

Biostile, în colaborare cu cercetători și oameni de știință sloveni, a dezvoltat tehnologia de microîncapsuitare a suplimentelor alimentare Biostila cu un proces inovator și brevetat de uscare a microcapsulelor cu liofilizare, unde microcapsulele sunt congelate adânc și uscate încet într-un vid pentru a usca pulberea. Toți pașii includ numai ingrediente naturale, iar procedura este potrivită în special pentru:

• Protecția și menținerea activității biologice și a caracteristicilor funcționale în timpul producției și depozitării,
• Camuflaj și prevenirea mirosului și/sau gustului neplăcut.
• Creșterea stabilității produsului,
• Creșterea biodisponibilității substanțelor active,
• Eliberarea controlată a substanțelor active în tractul gastro-intestinal,
• Direcționați livrarea către poziția dorită în organism.Tehnologijo mikroenkapsuliranja s patentiranim postopkom uporabljamo za proizvodnjo prehranskih dopolnil Biostile ki vsebujejo koencim Q10, vitamin C in kurkumin.

Microîncapsularea coenzima Q10

Coenzima Q10 este o verigă importantă în lanțul electronic de transport în membra mitocondrială internă în producția de energie chimică sub formă de ATP. În condiții stresante, producția de energie și nivelurile de coenzima Q10 din organism pot fi reduse. Acest deficit este compensat cu succes prin administrarea orală, care sa dovedit a fi pozitiv în tratamentul unui număr de afecțiuni, cum ar fi cardiomiopatia, boala Parkinson, boala Alzheimer, diabetul, distrofia musculară, bolile parodontale și reducerea riscurilor de utilizare a medicamentelor statine în miopatie. De asemenea, au fost demonstrate îmbunătățiri ale condițiilor la persoanele cu deficit de coenzima Q10 din cauza condițiilor legate genetic8.

Coenzima Q10 și seleniul

Seleniul și coenzima Q10 interacționează, deci are sens și adăugare logică la dieta oamenilor moderni. Seleniul este necesar în calea metabolică pentru sinteza coenzima Q10, acesta din urmă fiind necesar să se instaleze seleniu în enzime care necesită seleniu pentru a funcționa. Deficitul de seleniu afectează, de asemenea, negativ distribuția intracelulară a coenzima Q101.

Aportul mediu zilnic de seleniu este de 93 și 134 μg/zi în America, dar și în Europa, și datorită unui conținut mai scăzut de sol, de numai 40 μg/zi1. În plus, în Europa a existat o legătură între seleniul plasmatic scăzut și mortalitatea ridicată cauzată de bolile cardiovasculare. Adăugarea seleniului cu suplimente alimentare face posibilă adăugarea seleniului în dietă într-un mod controlat și economic.

Studiul clinic KiSel-10, unde coenzima Q10 și seleniul au fost adăugate simultan timp de patru ani ca supliment alimentar, a arătat un impact extrem de pozitiv pe termen lung. După 10 sau 12 ani, rata mortalității cauzate de bolile cardiovasculare a fost cu 50% și 40% mai mică, iar riscul de hipertensiune arterială, boli cardiace ischemice, afectarea funcției cardiace și diabet1.2 a fost, de asemenea, redus semnificativ.

Un alt studiu clinic major, Q-SYMBIO, a arătat o reducere de 43% a mortalității cardiovasculare cu coenzima Q109 suplimentară.

Eliberare controlată în intestinul subțire

În Q10 microcapsulat biostile cu seleniu, coenzima Q10 se dizolvă pe principiul coacere10 în ulei non-măsline și apoi înconjurată de o capsulă de polizaharidă și proteică și uscată la temperaturi sub îngheț. Microcapsulele reuspendate sunt stabile într-un mediu acid și neutru și rezistente la descompunerea în stomac. Învelișul microcapsulelor este degradat cu succes numai cu ajutorul enzimelor pancreatice din intestinul subțire, unde coenzima Q10 este eliberată în faza uleioasă, permițând o biodisponibilitate ridicată5.11 și o absorbție reușită în intestin (Dr. Devjak și Dr. Šumiga – rezultate nepublicate).

Figura 1: Microcapsule resuspendate. În jurul picăturilor de coacequat care conțin coenzima Q10 dizolvată în ulei de măsline sunt vizibile microcapsule stabile din polizaharide și proteine rezistente la pH scăzut.

Figura 2: Microcapsulele degradează și eliberează faza internă a uleiului cu coenzima Q10 după adăugarea enzimelor pancreatice, într-o formă mai accesibilă din punct de vedere biologic, potrivită pentru absorbția în intestin.

Microîncapsularea vitaminei C

Gradul de biodisponibilitate a vitaminei C depinde foarte mult de absorbția gastro-intestinală și de re-absorbția și excreția renală. La concentrații scăzute și moderate în epiteliul digestiv, în țesuturi și, de asemenea, în rinichi, transportul se efectuează predominant prin transport activ, care trece printr-o suing6.Indiferent de cantitatea de acid ascorbic ingerată, există, prin urmare, o limită superioară de absorbție. Pentru a crește absorbția acidului ascorbic, au fost dezvoltate diferite forme de administrare și cel mai bun impact asupra creșterii biodisponibilității a fost demonstrat prin încapsulare.

Beta ciclodextilanul este adesea folosit pentru aportul controlat de molecule organice, anorganice, biologice și farmaceutice. Prin încapsularea părții nepolare a moleculelor încorporate în cavitatea hidrofobă a ciclodextrinei și stabilizarea părții solubile a moleculei integrate cu marginea polară, se pot forma complexe de incluziune cu un spectru larg de molecule. Tehnologia este utilizată în industria farmaceutică și alimentară pentru a influența solubilitatea, biodisponibilitatea, siguranța, stabilitatea și ca purtător al moleculelor implicate.

Farmacocinetica vitaminei C încapsulate în lipozomi sau complexe de includere cu beta ciclodextrine sunt modificate semnificativ prin includerea vitaminei C în lipozomi sau prin includerea complexelor cu beta ciclodextrine. Rata de absorbție a vitaminei C încapsulate este crescută în comparație cu proba de absorbție a vitaminei C normale, iar beneficiile încapsulării includ5:

• Absorbție gastro-intestinală accelerată
• Stabilitate crescută a produsului
• Protejarea intestinului de efectele iritante
• Biodisponibilitate crescută

Vitamina C microîncapsulată biostile se bazează pe sursa naturală de vitamina C organică din microcapsulele fetale (Rosa canina) din beta ciclodextrină.

Legarea vitaminei C în complexul inclususan oferă protecție împotriva influențelor externe și a eliberării controlate în tractul gastro-intestinal. Acest lucru duce la o eliberare mai uniformă și controlată de vitamina C, cum ar fi în cazul ingerării de acid ascorbic sintetic pur3. Acest lucru asigură o absorbție biologică mai mare și cantități mai stabile de vitamina C în plasma sanguină. Cantitatea de vitamina C din țesuturi și organe și gradul de excreție renală a excesului de vitamina C depind, de asemenea, de acest lucru.

Beneficiile includerii suplimentelor alimentare în beta ciclodextrină7.

• Creșterea hidrofiliei și îmbunătățirea solubilității în apă a moleculei implicate
• Stabilizarea chimică a moleculelor reactive sau instabile
• Protecție împotriva deshidratării, hidrolizei, oxidării și fotodegradării
• Biodisponibilitate crescută (permeabilitate crescută prin bariera biologică)
• Facilitarea trecerii substanțelor solubile în apă prin membranele mucoase
• Scăderea iritației și prelungirea timpului de contact la locul de absorbție

Figura 3: Reprezentarea schematică a cantității de vitamina C din plasma sanguină atunci când se ingerează aceeași cantitate de acid ascorbic sintetic și vitamina C naturală încapsulată C3,4,12.

dr. Dejan Gmajner, Biostile d.o.o

dr. Rok Devjak dr. med, Natura laborator

dr. Boštjan Šumiga, Natura laborator

Resursă:

1. Alehagen et.al., 2015. Reduced Cardiovascular Mortality 10 Years after Supplementation with Selenium and Coenzyme Q10 for Four Years: Follow-Up Results of a Prospective Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Trial in Elderly Citizens. PLoS One.
2. Alehagen et.al., 2018. Still reduced cardiovascular mortality 12 years after supplementation with selenium and coenzyme Q10 for four years: A validation of previous 10-year follow-up results of a prospective randomized double-blind placebo-controlled trial in elderly. PLoS One.
3. Carr et.al., 2013. Synthetic or food-derived vitamin C-are they equally bioavailable? Nutrients.
4. Davis et.al., 2016. Liposomal-encapsulated ascorbic acid: influence on vitamin C bioavailability and capacity to protect againstischemia-reperfusion injury. Nutr Metab Insights.
5. López-Lluch et.al., 2019. Bioavailability of coenzyme Q10 supplements depends on carrier lipids and solubilization. Nutrition.
6. Lykkesfeldt et.al, 2019. The Pharmacokinetics of Vitamin C, Nutrients
7. Roos et.al., 2017. Engineering Foods for Bioactives Stability and Delivery, Springer-Verlag New York
8. Shukla et.al., 2018. CoQ10 a super-vitamin: Review on application and biosynthesis. 3 Biotech.
9. Svend et.al., 2014. The Effect of Coenzyme Q10 on Morbidity and Mortality in Chronic Heart Failure: Results From Q-SYMBIO: A Randomized Double-Blind Trial, JACC.
10. Šumiga et.al, 2019. Antimicrobial Paper Coatings Containing Microencapsulated Cymbopogon citratus Oil. Coatings
11. Terao et.al., 2006. Enhancement of oral bioavailability of coenzyme Q10 by complexation with γ-cyclodextrin in healthy adults. Nutrition Research
12. Viscovich et.al., 2004. Vitamin C pharmacokinetics of plain and slow release formulations in smokers. Clinical nutrition.