Vydáno: 27. 3. 2009

Autor:

Využití nanočástic jako systému pro aplikaci (dopravu) biologicky aktivních potravinářských složek se dostává v současné době stále větší pozornosti. Důvodem je:

– vyšší využitelnost aktivních složek v živém organismu,

– zcela nový způsob regulovaného uvolňování aktivních složek,

– ochrana bioaktivních složek proti vnějším vlivům,

– lepší senzorické vlastnosti dopravovaných látek aj.

 

Vzhledem k odlišným funkčním vlastnostem se nanočástice ukazují jako vynikající prostředky pro dopravu, a to proto, že vykazují:

– vysokou stabilitu,

– vysokou kapacitu nosiče,

– snadno zachycují hydrofilní a hydrofóbní sloučeniny,

– jejich kapacitu nosiče lze různě ovlivňovat.

 

Podstatná část současného výzkumu nanočástic se zaměřuje hlavně na vytváření systémů na bázi nanočástic pro aplikaci léků.

Většina procesů výroby těchto nanočástic používala často chemikálie, o kterých se vědělo, že jsou nekompatibilní s živou hmotou, a proto nevhodné pro aplikaci do potravin, které obvykle vyžadují sloučeniny obecně považované za nezávadné (GRAS).

Aby se odstranil problém související s toxicitou při použití nebiokompatibilních chemikálií, je vytváření komplexu polyelektrolytů (PEs) pomocí “bottom-up” přístupu snad jednou z nejjednodušších metod vytváření nanočástic bez potřeby využívat jakákoliv organická rozpouštědla. Tento postup umožňuje vytvářet nanostruktury z jednotlivých atomů nebo molekul, které se dokáží samy uspořádat (organizovat, self-assembly). Podnětem pro vytváření těchto organizovaných nanočástic jsou obvykle elektrostatické interakce mezi PEs nesoucími opačné náboje nebo kovalentní intermolekulární síly (tvorba vodíkových můstků, hydrofóbní interakce, van der Waalsovy síly, transfer mezi dvěma nabitými póli). Kromě toho, že jde o proces úspory energie, jde o metodu, která je výhodnější ve srovnání s konvenčním “top-down” přístupem, neboť zahrnuje pouze spontánní tvorbu nanočástic za mírných podmínek , a tak zajišťuje, že jsou bioaktivní sloučeniny zapouzdřené uvnitř těchto nanočástic schráněny před inaktivací fyzikálními nebo chemickými faktory působícími na ně během výroby.               

Pro tvorbu nanočástic prostřednictvím samouskupování (organizace hmoty; self-assembly) lze použít různé biokompatibilní a odbouratelné přírodní polymery. Ve studii provedené v Japonsku byl zvolen chitosan a modifikovaný lecitin jako polykationtová a aniontová sloučenina. Chitosan se získává z chitinu, biopolymeru nacházejícího se v přírodě. V posledních letech se dostává chitosanu pro jeho vlastnosti velké pozornosti. Na polymerním řetězci chitosanu se nacházejí kladné aminoskupiny (NH₃⁺). Kladně nabitý polymerní řetězec se váže k záporně nabitým povrchům prostřednictvím vodíkoého nebo elektrostatického spojení.

Modifikovaný lecitin se získává částečnou hydrolýzou sójového lecitinu fosfolipázou A₂. Vzniká lysofosfatidylcholin, který je, na rozdíl od nemodifikovaného lecitinu, snadno rozpustný a dispergovatelný ve vodném prostředí, čímž se tvorba požadovaných nanočástic urychluje. Směšováním roztoků chitosanu a modifikovaného lecitinu vznikají biokompatibilní nanočástice, které mají obecně kulovitý (sférický) tvar a chitosan tvoří vnější vrstvu.

Nanočástice chitosanu a modifikovaného lecitinu se studovaly z hlediska schopnosti zapouzdřovat různé sloučeniny (neiontové povahy, kladně nebo záporně nabité sloučeniny). Účinnost zapouzdření se pohybovala v rozmezí 8,7–62,7 %.

 

 

Zdroj: Journal of Food Science 74, 2009, č. 1, s. N1–N8