Hydrokolloider som funksjonelle matingredienser for tarmhelse (HYFFI)

Tang er en naturlig kilde til næringsstoffer, og er avhengig av variasjonen rik på kostfiber, proteiner, essensielle vitaminer og mineraler. Denne ressursen er imidlertid svært underutnyttet. Land som Japan, Kina, Nord- og Sør-Korea er storforbrukere av spiselig tang mens eksponeringen i vestlige land er mye lavere og hovedsakelig som industrielt utvunnede tangderivater, et vanlig tilsetningsstoff i mange mat- og helseprodukter. Tang har blitt assosiert med en rekke menneskelige tarmfremmende helsemessige fordeler som å redusere avføringstiden gjennom mage-tarmkanalen og dermed forhindre forstoppelse og resultere i redusert eksponering for skadelige stoffer (reduserende risiko for tykktarmskreft). Disse helsemessige fordelene kan tilskrives tang høyt kostfiberinnhold. Interessant nok bruker mat- og helseindustrien allerede tang-ekstrahert fiber i produksjonsprosessen og styrer dermed veien videre mot utviklingen av nye funksjonelle matprodukter. Disse tang-ekstraherte fibrene er polysakkarider med høy molekylvekt kjent som hydrokolloider og er ikke-fordøyelige av mennesker, og klassifiseres derfor som kostfiber.

Tradisjonelt har tangavledede polysakkarider (hydrokolloider) blitt brukt for å gi fortyknings- og geleringsfunksjonalitet til matvarer og andre industrielle anvendelser, men det er nye bevis som viser at lavmolekylære polysakkarider og oligosakkarider avledet fra disse hydrokolloidene også kan fungere som en kilde til løselig fiber og kan ha prebiotisk aktivitet. Nylig utvikling i Japan og Korea har ført til kommersiell tilgjengelighet av produkter som inneholder fiber avledet av lavmolekylær tang. Det er også noen bevis for de gunstige effektene av fiber avledet av tang på andre viktige helseområder som kardiovaskulær helse, kreft, diabetes og fedme. Imidlertid er relativt lite kjent om de kjemiske, fysiokjemiske og gjæringsegenskapene til tangfiber i menneskets tarm. Noen hydrokolloider, spesielt guargummi (plantekilde), har også blitt brukt for sine helsefremmende egenskaper innen glukosetoleranse og kolesterolsenkende. Imidlertid har bruken av hydrokolloider som funksjonelle matingredienser med helsemessige fordeler for forbrukere vært ganske begrenset og har fokusert mer på bruk i produkter for diabetikere.

Det er spesielt innen tarmhelse at små og mellomstore bedrifter (SMB) involvert i hydrokolloidproduksjon og prosessering kan gå inn i markedet for funksjonelle matingredienser ved å bruke innovativ prosessteknologi. Det totale kostfiberinnholdet i tang kan være så høyt som 75 % av den totale tørrvekten og en høy andel av dette er løselig. Fiberkomponenten omfatter i hovedsak de strukturelle polysakkaridene, dvs. alginat og fucoidan i brun tang, karragenan, agar og porfyran i rød tang og ulvan i grønn tang. Siden disse fibrene først og fremst er løselige, danner de viskøse geler når de passerer gjennom mage-tarmkanalen. Noe av fiberen er fermentert i nedre tarm, men generelt har løselig og uløselig tangfiber en tendens til å passere gjennom tarmen uten å bli fordøyd. I sin naturlige form som en del av tangplanten, har denne fiberen typisk høy molekylvekt og passerer gjennom tarmen for raskt til at tarmmikrofloraen kan utnytte den i særlig grad. Det er derfor nødvendig å utvikle former med lavere molekylvekt som er mer løselige og kan tilsettes i høyere konsentrasjoner til matprodukter uten å påvirke produktets sensoriske egenskaper.

Det overordnede målet med prosjektet er å realisere en mulighet til å produsere lavmolekylære polysakkarider (LMWP) fra alginat- og agarholdige tang for bruk innen mat og helse. De to effektive agar- og alginat-LMWP-ene, identifisert av in vitro-studier, vil bli valgt for vurdering av prebiotisk aktivitet i en fôringsforsøk på frivillige mennesker (Ulster University) som en del av en EU-studie. Endepunktene som skal vurderes vil være stimulering av gunstige bakterier (bifidogene effekter), økt kortkjedet fettsyreproduksjon, gunstige effekter på avføringsdannelse og forbedringer i tarmbarrierefunksjonen. I tillegg vil fordelene med LMWP-ene mot blodsukkernivåer (kortsiktig og akutt) bli vurdert.