Hydrokoloidy jako funkční složky potravin pro zdraví střev (HYFFI)

Mořské řasy jsou přirozeným zdrojem živin a v závislosti na odrůdě jsou bohaté na vlákninu, bílkoviny, základní vitamíny a minerály. Tento zdroj je však velmi málo využíván. Země jako Japonsko, Čína, Severní a Jižní Korea jsou velkými spotřebiteli jedlých mořských řas, zatímco expozice v západních zemích je mnohem nižší a hlavně jako průmyslově extrahované deriváty mořských řas, běžná přísada v mnoha potravinách a zdravotnických výrobcích. Mořské řasy jsou spojovány s řadou zdravotních přínosů podporujících lidské střevo, jako je zkrácení doby průchodu stolicí gastrointestinálním traktem, čímž se zabrání zácpě a výsledkem je snížená expozice škodlivým látkám (snížení rizika rakoviny tlustého střeva). Tyto zdravotní přínosy lze přičíst vysokému obsahu vlákniny v mořských řasách. Zajímavé je, že potravinářský a zdravotnický průmysl již ve výrobním procesu využívá vlákninu extrahovanou z mořských řas, čímž řídí cestu vpřed směrem k vývoji nových funkčních potravinářských produktů. Tato vlákna extrahovaná z mořských řas jsou polysacharidy s vysokou molekulovou hmotností známé jako hydrokoloidy a jsou pro člověka nestravitelné, proto jsou klasifikovány jako dietní vláknina.

Tradičně se polysacharidy (hydrokoloidy) získané z mořských řas používaly k zajištění zahušťovací a gelující funkce potravinám a dalším průmyslovým aplikacím, ale objevují se důkazy, které ukazují, že polysacharidy s nižší molekulovou hmotností a oligosacharidy odvozené z těchto hydrokoloidů mohou také působit jako zdroj rozpustných látek. vlákniny a může mít prebiotickou aktivitu. Nedávný vývoj v Japonsku a Koreji vedl ke komerční dostupnosti produktů obsahujících vlákno z mořských řas s nízkou molekulovou hmotností. Existují také určité důkazy pro příznivé účinky vlákniny získané z mořských řas v dalších klíčových oblastech zdraví, jako je kardiovaskulární zdraví, rakovina, cukrovka a obezita. Poměrně málo je však známo o chemických, fyzikálně-chemických a fermentačních vlastnostech vlákniny z mořských řas v lidském střevě. Některé hydrokoloidy, zejména guarová guma (rostlinný zdroj), byly také použity pro své zdraví prospěšné vlastnosti v oblastech glukózové tolerance a snižování cholesterolu. Použití hydrokoloidů jako funkčních složek potravin se zdravotním přínosem pro spotřebitele je však spíše omezené a zaměřuje se spíše na použití ve výrobcích pro diabetiky.

Právě v oblasti zdraví střev mohou malé a střední podniky (MSP) zabývající se výrobou a zpracováním hydrokoloidů vstoupit na trh funkčních potravinových přísad pomocí inovativní technologie zpracování. Celkový obsah vlákniny v mořských řasách může být až 75 % celkové suché hmotnosti a vysoký podíl této vlákniny je rozpustný. Vlákninová složka v podstatě obsahuje strukturní polysacharidy, tj. alginát a fukoidan v hnědých mořských řasách, karagenan, agar a porfyran v červených mořských řasách a ulvan v zelených mořských řasách. Jelikož jsou tato vlákna primárně rozpustná, tvoří při průchodu gastrointestinálním traktem viskózní gely. Část vlákniny je fermentována v dolní části střeva, ale obecně má rozpustná a nerozpustná vláknina z mořských řas tendenci procházet střevem, aniž by byla trávena. Ve své přirozené formě jako součást rostliny z mořských řas má tato vláknina typicky vysokou molekulární hmotnost a prochází střevem příliš rychle na to, aby ji střevní mikroflóra ve větší míře využila. Je proto nutné vyvinout formy s nižší molekulovou hmotností, které jsou rozpustnější a mohou být přidávány ve vyšších koncentracích do potravinářských produktů, aniž by to ovlivnilo senzorické vlastnosti produktu.

Celkovým cílem projektu je realizovat příležitost produkovat nízkomolekulární polysacharidy (LMWP) z alginátových a agarových mořských řas pro aplikace v potravinářství a zdraví. Dva účinné agarové a alginátové LMWP, identifikované studiemi in vitro, budou vybrány pro hodnocení prebiotické aktivity ve krmné studii na lidských dobrovolnících (Ulster University) jako součást studie Evropské unie (EU). Konečnými body, které budou hodnoceny, bude stimulace prospěšných bakterií (bifidogenní účinky), zvýšená produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem, příznivé účinky na tvorbu stolice a zlepšení funkce střevní bariéry. Kromě toho budou posouzeny přínosy LMWP vůči hladinám glukózy v krvi (krátkodobé a akutní).