Hydrokolloider som funktionella livsmedelsingredienser för tarmhälsa (HYFFI)

Tång är en naturlig källa till näringsämnen och är beroende av sorten rika på kostfibrer, proteiner, viktiga vitaminer och mineraler. Denna resurs är dock mycket underutnyttjad. Länder som Japan, Kina, Nord- och Sydkorea är storkonsument av ätbara tång medan exponeringen i västländer är mycket lägre och främst som industriellt utvunna tångderivat, en vanlig tillsats i många livsmedel och hälsovårdsprodukter. Tång har associerats med ett antal mänskliga tarmfrämjande hälsofördelar, såsom minskad avföringstid genom mag-tarmkanalen, vilket förhindrar förstoppning och resulterar i minskad exponering för skadliga ämnen (minskad risk för tjocktarmscancer). Dessa hälsofördelar kan tillskrivas sjögräs högt innehåll av kostfiber. Intressant nog använder livsmedels- och hälsovårdsindustrin redan tångextraherade fibrer i tillverkningsprocessen och styr därmed vägen framåt mot utvecklingen av nya funktionella livsmedelsprodukter. Dessa tångextraherade fibrer är polysackarider med hög molekylvikt, kända som hydrokolloider och är icke-smältbara av människor, och klassificeras därför som kostfiber.

Traditionellt har algerhärledda polysackarider (hydrokolloider) använts för att tillhandahålla förtjocknings- och gelningsfunktioner till livsmedel och andra industriella tillämpningar, men det finns nya bevis som visar att lågmolekylära polysackarider och oligosackarider härrörande från dessa hydrokolloider också kan fungera som en källa till lösliga fiber och kan ha prebiotisk aktivitet. Den senaste utvecklingen i Japan och Korea har lett till kommersiell tillgänglighet av produkter som innehåller fibrer som härrör från tång med låg molekylvikt. Det finns också vissa bevis för de gynnsamma effekterna av havsgräsfiber inom andra viktiga hälsoområden som hjärt- och kärlhälsa, cancer, diabetes och fetma. Men relativt lite är känt om de kemiska, fysiokemiska och jäsningsegenskaperna hos tångfibrer i människans tarm. Vissa hydrokolloider, särskilt guargummi (växtkälla), har också använts för sina hälsofrämjande egenskaper inom områdena glukostolerans och kolesterolsänkande. Användningen av hydrokolloider som funktionella livsmedelsingredienser med hälsofördelar för konsumenterna har dock varit ganska begränsad och har fokuserat mer på användningar i produkter för diabetiker.

Det är särskilt på området för tarmhälsa som små och medelstora företag (SMF) som är involverade i hydrokolloidproduktion och bearbetning kan ta sig in på marknaden för funktionella livsmedelsingredienser genom att använda innovativ processteknik. Den totala kostfiberhalten i tång kan vara så hög som 75 % av den totala torrvikten och en hög andel av detta är lösligt. Fiberkomponenten innefattar väsentligen de strukturella polysackariderna, dvs alginat och fucoidan i bruna alger, karragenan, agar och porfyran i röda alger och ulvan i gröna alger. Eftersom dessa fibrer i första hand är lösliga, bildar de trögflytande geler när de passerar genom mag-tarmkanalen. En del av fibrerna fermenteras i nedre tarmen men i allmänhet tenderar lösliga och olösliga tångfibrer att passera genom tarmen utan att smältas. I sin naturliga form som en del av tångväxten har denna fiber vanligtvis hög molekylvikt och passerar genom tarmen för snabbt för att tarmmikrofloran ska kunna utnyttja den i någon större utsträckning. Det finns därför ett behov av att utveckla former med lägre molekylvikt som är mer lösliga och kan tillsättas i högre koncentrationer till livsmedelsprodukter utan att påverka produktens sensoriska egenskaper.

Det övergripande syftet med projektet är att realisera en möjlighet att producera lågmolekylära polysackarider (LMWP) från alginat- och agarhaltiga alger för applikationer inom livsmedel och hälsa. De två effektiva LMWP:erna för agar och alginat, som identifierats av in vitro-studier, kommer att väljas ut för bedömning av prebiotisk aktivitet i ett utfodringsförsök på mänskliga frivilliga (Ulster University) som en del av en EU-studie. De slutpunkter som ska bedömas kommer att vara stimulering av nyttiga bakterier (bifidogena effekter), ökad produktion av kortkedjiga fettsyror, fördelaktiga effekter på avföringsbildning och förbättringar av tarmbarriärfunktionen. Dessutom kommer fördelarna med LMWP mot blodsockernivåer (kortsiktig och akut) att bedömas.