ПЕРСПЕКТИВЫ ОЦЕНКИ БИОДОСТУПНОСТИ ЗАЩИЩЕННОГО ВИТАМИНА А IN VITRO НА БИОРЕЛЕВАНТНЫХ СРЕДАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Аннотация
Биодоступность является одним из важных показателей при изучении усвояемости витаминов живым организмом. Биодоступность – это оценка количества питательных веществ, абсорбированных из пищевых продуктов/кормовых продуктов через желудочно-кишечный тракт организма. Считается, что витамин А биодоступен, когда он превращается в ретинол и ретиноевую кислоту; поглощается кишечным эпителием. В этом исследовании использовался новый подход в качестве дополнения к традиционным моделям пищеварения in vitro с использованием микрокапсулирования для изучения параметров, влияющих на биодоступность витамина А, с использованием моделей свиней и крупного рогатого скота in vitro; оценить биодоступность защищенного витамина А в биорелевантных средах желудочно-кишечного тракта сельскохозяйственных животных. Инкапсулированные образцы витамина А (ретинола ацетата) были получены от ООО «Арника» (Владивосток, Россия) в различных концентрациях и разделены на шесть групп. Параметры, влияющие на высвобождение витамина А из микрокапсул, оценивали спектрофотометрическим методом путем измерения оптической плотности биорелевантной среды при длине волны 850 нм в биореакторе РТС-1. Результат показал, что кинетика растворимости образцов и биодоступность микрокапсулированного витамина А менялась со временем и зависела от биорелевантных сред свиней и крупного рогатого скота. Также было замечено, что среда, имитирующая желудочно-кишечный флюид, на стадии кишечника показала растворимость микрокапсулированного витамина А. Таким образом, можно сделать вывод, что компоненты оболочки микрокапсулы наиболее растворимы в биорелевантной среде кишечника. Также ясно, что технология микрокапсулирования может увеличить биодоступность витамина А. Полученные результаты продемонстрировали, что для повышения биодоступности витаминов; необходимо использовать современные технологии, такие как микрокапсулирование, для таргетной доставки витаминов и других макромолекул.
Полный текст только в pdf
Список литературы
Ayuso M. Effects of dietary vitamin A supplementation or restriction and its timing on retinol and α-tocopherol accumulation and gene expression in heavy pigs / M. Ayuso, C. Óvilo, A. Fernández et al. // Anim. Feed Sci. Technol. –Elsevier B.V. 2015. – Vol. Complete, –№ 202. –P. 62–74.
Bernauer U. Scientific Committee on Consumer Safety SCCS OPINION ON Vitamin A (Retinol, Retinyl Acetate, Retinyl Palmitate). / U. Bernauer, L. Bodin, L. Celleno // Sci Comm Consum Saf SCCS Opin Vitam A. – Pp. 85. DOI: 10.2875/642264.2016.
Brodkorb A. INFOGEST static in vitro simulation of gastrointestinal food digestion / A. Brodkorb, L. Egger, M. Alminger // Nature Protocols. 2019. P.991–1014. DOI: 10.1038/s41596-018-0119-1.
Colombo R. Advances in static in vitro digestion models after the COST action Infogest consensus protocol / R. Colombo, L. Ferron, I. Frosi et al. // Food Funct. 2021. – Vol. 12(17). – P.7619-7636. DOI: 10.1039/D1FO01089A.
Corrêa S.R. of biofortified cowpea and sweet potato: Bioavailability of iron and interaction with vitamin A in vivo and in vitro / S.R. Corrêa, P. Brigide, M. das G. Vaz-Tostes et al. // J Food Sci. 2020 – Vol. 85(3). – P. 816-823. DOI: 10.1111/1750-3841.15064.
Dalto D.B. Bioavailability of Vitamin B 12 from Dairy Products Using a Pig Model / D.B. Dalto, I. Audet, C.L. Girard et al. // Nutrients. 2018 – Vol. 85(3). – P. 1134. DOI: 10.3390/nu10091134.
EFSA recommends revised maximum vitamin A levels in feed for main food producing animals // EFSA. URL: https://www.efsa.europa.eu/en/news/efsa-recommends-revised-maximum-vitamin-levels-feed-main-food-producing-animals (accessed 29. 04. 2022)
Egger L. Digestion of milk proteins: Comparing static and dynamic in vitro digestion systems with in vivo data / L. Egger, O. Ménard, C. Baumann // Food Res Int. 2019. – P. 118:32-39. DOI: 10.1016/J.FOODRES.
Factors Affecting the Bioaccessibility and Bioavailability of Polyphenols // Frontiers Research Topic. URL: https://www.frontiersin.org/research-topics/23012/factors-affecting-the-bioaccessibility-and-bioavailability-of-polyphenols (accessed 28. 04. 2022)
Fitri I.A. Encapsulation of β-Carotene in Oil-in-Water Emulsions Containing Nanocellulose: Impact on Emulsion Properties, In Vitro Digestion, and Bioaccessibility / I.A. Fitri, W. Mitbumrung, P. Akanitkul, et al. // Polymers (Basel). DOI: 10.3390/POLYM14071414.
Gonçalves A. Microencapsulation of vitamin A: A review / A. Gonçalves, B.N. Estevinho, F. Rocha // Trends Food Sci. Technol. –Elsevier. 2016. –Vol. 51. –P. 76–87.
Gattu S. Epithelial retinoic acid receptor β regulates serum amyloid A expression and vitamin A-dependent intestinal immunity. / S. Gattu, Y.J. Bang, M. Pendse // Proc Natl Acad Sci U S A. – Vol. 116(22). – P 10911-10916. DOI: 10.1073/PNAS.1812069116.2019
He W. In vitro and in vivo studies on ocular vitamin A palmitate cationic liposomal in situ gels / W. He, X. Guo, M. Feng et al. // Int. J. Pharm. –Elsevier.2013. –Vol. 458, –№ 2. –P. 305–314.
Hiolle M. In vitro digestion of complex foods: How microstructure influences food disintegration and micronutrient bioaccessibility. / M. Hiolle, V. Lechevalier, J. Floury // Food Res Int. 2020 – P. 128: 108817. DOI: 10.1016/J.FOODRES.2019.108817.
Kihal A. Short communication: Quantification of the effect of mycotoxin binders on the bioavailability of fat-soluble vitamins in vitro / A. Kihal, M.E. Rodríguez-Prado, C. Cristofol et al. // Animals. 2021. –Vol. 11(8). DOI: 10.3390/ani11082251.
Liu X. Co-encapsulation of Vitamin C and β-Carotene in liposomes: Storage stability, antioxidant activity, and in vitro gastrointestinal digestion. / X. Liu, P. Wang, Y-X. Zou et al. // Published online. 2020. DOI: 10.1016/j.foodres.2020.109587
Mackie A. InfoGest Consensus Method / A. Mackie, N. Rigby. DOI:10.1007/978-3-319-16104-4_14
Meléndez-Martínez A.J. Provitamin A carotenoids and ascorbic acid contents of the different types of orange juices marketed in Spain / A.J. Meléndez-Martínez, I.M. Vicario, F.J. Heredia // Food Chem. 2007. – Vol. 101(1) – P. 177-184. DOI: 10.1016/J.FOODCHEM. 2006.01.023.
Minekus M. A standardised static in vitro digestion method suitable for food – an international consensus / M. Minekus, M. Alminger, P. Alvito // Food Funct. 2014. – Vol. 5(6). P.–1113-1124. DOI: 10.1039/C3FO60702J
Moran N.E. Intrinsic and Extrinsic Factors Impacting Absorption, Metabolism, and Health Effects of Dietary Carotenoids / N.E. Moran, E.S. Mohn, N. Hason et al. // Published online. 2018. DOI: 10.1093/advances/nmy025
Nutrition in Beef Cattle - Beef Cattle Research Council. URL: https://www.beefresearch.ca/research-topic.cfm/nutrition-in-beef-cattle-107 (accessed 28.04.2022.)
Nutritional Requirements of Pigs - Management and Nutrition - MSD Veterinary Manual. URL: https://www.msdvetmanual.com/veterinary/management-and-nutrition/nutrition-pigs/nutritional-requirements-of-pigs#v54957830 (accessed 28.04.2022.)
Penugonda K. Bioavailable Iron and Vitamin A in Newly Formulated, Extruded Corn, Soybean, Sorghum, and Cowpea Fortified-Blended Foods in the In Vitro Digestion/Caco-2 Cell Model / K. Penugonda, N.M. Fiorentino, S. Alavi et al. // Curr Dev Nutr. 2018;2(7). DOI: 10.1093/CDN/NZY021
Petry F.C. Impact of in vitro digestion phases on the stability and bioaccessibility of carotenoids and their esters in mandarin pulps / F.C. Petry, A.Z. Mercadante // Food Funct. –The Royal Society of Chemistry. 2017. –Vol. 8, –№ 11. – P. 3951–3963.
Rana S. Effect of sodium caseinate and vitamin A complexation on bioaccessibility and bioavailability of vitamin A in Caco-2 cells. / S. Rana, S. Arora, C. Gupta et al. // Food Res Int.– Vol. 121. – P. 910-918. DOI: 10.1016/J.FOODRES.2019.01.019. 2019.
Shilpa S. Factors affecting bioaccessibility and bio-efficacy of carotenoids. / S. Shilpa, H.J. Shwetha, M. Raju et al. // Carotenoids Prop Process Appl. 2020. – P. 41-73. DOI: 10.1016/B978-0-12-817067-0.00002-6.
Stinco C.M. Bioaccessibility of carotenoids, vitamin A and α-tocopherol, from commercial milk-fruit juice beverages: Contribution to the recommended daily intake / C.M. Stinco, G. Pumilia, D. Giuffrida et al. // J. Food Compos Anal.– Vol. 78. – P 24-32. DOI: 10.1016/J.JFCA.2019.01.019. 2019.
Tan Y. Bioaccessibility of oil-soluble vitamins (A, D, E) in plant-based emulsions: impact of oil droplet size / Y. Tan, H. Zhou, Z. Zhang et al. // Food Funct. –The Royal Society of Chemistry.2021. –Vol. 12, –№ 9. –P. 3883–3897.
Velázquez-De Lucio B.S. Exogenous enzymes as zootechnical additives in animal feed: A review. / B.S. Velázquez-De Lucio, E.M. Hernández-Domínguez, M. Villa-García // Catalysts. 2021. –Vol. 11(7). DOI: 10.3390/catal11070851.
Vitamin A and Carotenoids - Health Professional Fact Sheet. URL: https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminA-HealthProfessional/ (accessed 29.04.2022)
Werner S. Bioaccessibility of Carotenoids and Vitamin E from Pasta: Evaluation of an in Vitro Digestion Model / S. Werner, V. Böhm // J. Agric Food Chem. 2011. – Vol. 59 (4). –1163-1170. DOI: 0.1021/JF103892Y.
Yang P. Determination and Evaluation of Bioavailability of Vitamins from Different Multivitamin Supplements Using a Pig Model / P. Yang, H. Wang, L. Li et al. // Published online. 2021. DOI: 10.3390/agriculture11050418
Yu J. Effect of heat stress on the porcine small intestine: a morphological and gene expression study / J. Yu, P. Yin, F. Liu et al. // Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. –Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol.2010. – Vol. 156, –№ 1. –P. 119–128.
Yang P. Effects of Vitamin Forms and Levels on Vitamin Bioavailability and Growth Performance in Piglets / P. Yang, J. Zhao, H. Wang et al. // Appl. Sci. . – Multidisciplinary Digital Publishing Institute. 2020. –Vol. 10, –№ 14. – P. 4903.