Idrocolloidi come ingredienti alimentari funzionali per la salute dell'intestino (HYFFI)

Le alghe sono una fonte naturale di nutrienti e, a seconda della varietà, sono ricche di fibre alimentari, proteine, vitamine essenziali e minerali. Tuttavia questa risorsa è altamente sottoutilizzata. Paesi come il Giappone, la Cina, la Corea del Nord e del Sud sono grandi consumatori di alghe commestibili, mentre l'esposizione nei paesi occidentali è molto inferiore e principalmente come derivati ​​di alghe estratte industrialmente, un additivo comune in molti prodotti alimentari e sanitari. Le alghe sono state associate a una serie di benefici per la salute dell'intestino umano, come la riduzione del tempo di transito fecale attraverso il tratto gastrointestinale, prevenendo così la stitichezza e con conseguente ridotta esposizione a sostanze nocive (diminuzione del rischio di cancro al colon). Questi benefici per la salute possono essere attribuiti all'alto contenuto di fibre alimentari delle alghe. È interessante notare che l'industria alimentare e sanitaria utilizza già la fibra estratta dalle alghe nel processo di produzione, aprendo così la strada allo sviluppo di nuovi prodotti alimentari funzionali. Queste fibre estratte dalle alghe sono polisaccaridi ad alto peso molecolare noti come idrocolloidi e non sono digeribili dall'uomo, quindi classificate come fibre alimentari.

Tradizionalmente, i polisaccaridi derivati ​​dalle alghe (idrocolloidi) sono stati usati per fornire funzionalità addensanti e gelificanti ai prodotti alimentari e ad altre applicazioni industriali, tuttavia vi sono prove emergenti che dimostrano che i polisaccaridi a basso peso molecolare e gli oligosaccaridi derivati ​​da questi idrocolloidi possono agire anche come fonte di sostanze solubili fibra e può avere attività prebiotica. I recenti sviluppi in Giappone e Corea hanno portato alla disponibilità commerciale di prodotti contenenti fibre derivate da alghe marine a basso peso molecolare. Ci sono anche alcune prove degli effetti benefici della fibra derivata dalle alghe in altre aree sanitarie chiave come la salute cardiovascolare, il cancro, il diabete e l'obesità. Tuttavia, si sa relativamente poco sulle caratteristiche chimiche, fisico-chimiche e di fermentazione della fibra di alghe nell'intestino umano. Alcuni idrocolloidi, in particolare la gomma di guar (fonte vegetale), sono stati impiegati anche per le loro proprietà benefiche per la salute nelle aree della tolleranza al glucosio e dell'abbassamento del colesterolo. Tuttavia, l'uso degli idrocolloidi come ingredienti alimentari funzionali con benefici per la salute dei consumatori è stato piuttosto limitato e si è concentrato maggiormente sugli usi nei prodotti per diabetici.

È in particolare nell'area della salute intestinale che le piccole e medie imprese (PMI) coinvolte nella produzione e lavorazione di idrocolloidi possono entrare nel mercato degli ingredienti alimentari funzionali utilizzando una tecnologia di lavorazione innovativa. Il contenuto totale di fibra alimentare delle alghe può raggiungere il 75% del peso secco totale e un'elevata percentuale di questo è solubile. La componente fibrosa comprende essenzialmente i polisaccaridi strutturali, cioè alginato e fucoidano nelle alghe brune, carragenina, agar e porfirano nelle alghe rosse e ulvan nelle alghe verdi. Poiché queste fibre sono principalmente solubili, formano gel viscosi mentre passano attraverso il tratto gastrointestinale. Parte della fibra viene fermentata nell'intestino inferiore ma, in generale, la fibra di alghe solubili e insolubili tende a passare attraverso l'intestino senza essere digerita. Nella sua forma naturale come parte della pianta delle alghe, questa fibra è tipicamente ad alto peso molecolare e passa attraverso l'intestino troppo rapidamente perché la microflora intestinale possa utilizzarla in larga misura. Vi è quindi la necessità di sviluppare forme di peso molecolare inferiore che siano più solubili e possano essere aggiunte a concentrazioni più elevate ai prodotti alimentari senza alterare le proprietà sensoriali del prodotto.

L'obiettivo generale del progetto è realizzare un'opportunità per produrre polisaccaridi a basso peso molecolare (LMWP) da alghe marine contenenti alginato e agar per applicazioni nel settore alimentare e della salute. I due efficaci LMWP di agar e alginato, identificati da studi in vitro, saranno selezionati per la valutazione dell'attività prebiotica in una prova di alimentazione su volontari umani (Ulster University) come parte di uno studio dell'Unione Europea (UE). I punti finali da valutare saranno la stimolazione dei batteri benefici (effetti bifidogenici), l'aumento della produzione di acidi grassi a catena corta, gli effetti benefici sulla formazione delle feci e il miglioramento della funzione di barriera intestinale. Inoltre, saranno valutati i benefici delle LMWP rispetto ai livelli di glucosio nel sangue (a breve termine e acuto).