Enkapsulacja ekstraktu z rambutanu otwiera nowe możliwości dla producentów suplementów diety

Skórki rambutanu (Nephelium lappaceum L.), dotychczas traktowane przede wszystkim jako produkt uboczny przetwórstwa owoców, mogą stać się źródłem składników wykorzystywanych w przemyśle suplementów diety. Badacze z Universidad Autónoma de Coahuila w Meksyku opracowali metodę enkapsulacji zawartych w nich elagitanin, czyli związków polifenolowych o właściwościach antyoksydacyjnych wykazanych w badaniach laboratoryjnych. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nutraceuticals wskazują, że odpowiednio dobrana matryca alginianowa umożliwia zatrzymanie części ekstraktu przy jednoczesnym zachowaniu jego aktywności antyoksydacyjnej.

Skórki rambutanu źródłem związków bioaktywnych

Rambutan jest owocem tropikalnym, którego skórki zawierają liczne związki fenolowe, w tym elagitaniny, takie jak geranina i korilagina, oraz pochodne kwasu elagowego. Substancje te są przedmiotem zainteresowania naukowców ze względu na ich właściwości biologiczne, w szczególności aktywność antyoksydacyjną obserwowaną w warunkach laboratoryjnych.

Jednym z wyzwań związanych z wykorzystaniem polifenoli w formulacjach suplementów diety jest ich podatność na degradację. Na trwałość tych związków mogą wpływać m.in. światło, temperatura, tlen, wilgotność oraz zmiany pH.

Rozwiązaniem technologicznym badanym w tym kontekście jest enkapsulacja, polegająca na immobilizacji substancji aktywnych w odpowiednio dobranej matrycy nośnikowej. Jej celem może być ograniczenie kontaktu wrażliwych składników z czynnikami zewnętrznymi, a także modyfikacja właściwości technologicznych surowca.

Enkapsulacja w alginianie sodu – 55% wydajności procesu

Zespół badawczy wykorzystał alginian sodu, biopolimer stosowany w technologii żywności, oraz chlorek wapnia umożliwiający tworzenie usieciowanej struktury żelowej.

W ramach eksperymentu oceniono wpływ trzech parametrów procesu: stężenia polifenoli, zawartości alginianu sodu oraz stężenia chlorku wapnia.

Najwyższą wydajność enkapsulacji, wynoszącą 55%, uzyskano przy następujących parametrach:

• stężenie polifenoli: 3000 ppm,
• stężenie alginianu sodu: 2%,
• stężenie chlorku wapnia: 5 mM.

Badacze zaobserwowali, że zwiększenie początkowego stężenia polifenoli sprzyjało poprawie wydajności enkapsulacji. Z kolei podwyższenie zawartości alginianu z 1% do 3% prowadziło do ograniczenia zatrzymywania związków bioaktywnych w matrycy.

Według autorów może to wynikać ze wzrostu lepkości układu, który utrudnia równomierne rozprowadzenie składników przed procesem żelowania.

Wyniki wskazują, że odpowiedni dobór proporcji substancji aktywnej i materiału nośnikowego ma istotne znaczenie dla efektywności enkapsulacji.

Badania potwierdziły aktywność antyoksydacyjną otrzymanych enkapsulatów

Naukowcy ocenili właściwości otrzymanych materiałów z wykorzystaniem testów ABTS, DPPH i FRAP, stosowanych do laboratoryjnego oznaczania potencjału antyoksydacyjnego.

W przypadku enkapsulowanego ekstraktu uzyskano 76% inhibicji w teście ABTS oraz 65% w teście DPPH. Dla porównania, nieenkapsulowany ekstrakt osiągał w tych testach odpowiednio około 99% i 93% inhibicji.

Niższe wartości odnotowane po enkapsulacji mogą być związane m.in. z rozcieńczeniem próbek i oddziaływaniem związków fenolowych z matrycą alginianową podczas pomiarów.

Badacze przeprowadzili również ocenę żywotności komórek na dwóch liniach komórkowych: ludzkich komórkach HEK-293 oraz mysich fibroblastach 3T3.

W analizowanym zakresie stężeń żywotność komórek pozostawała powyżej 75%. Wyniki nie wskazały na działanie cytotoksyczne w zastosowanych warunkach eksperymentalnych.

Czy ekstrakt z rambutanu znajdzie zastosowanie w suplementach diety?

Zdaniem autorów badania enkapsulowane elagitaniny ze skórek rambutanu mogą stanowić punkt wyjścia do opracowania nowych składników żywności funkcjonalnej i suplementów diety.

Z perspektywy przemysłowej istotne znaczenie ma możliwość wykorzystania surowców ubocznych pochodzących z przetwórstwa owoców. Pozyskiwanie polifenoli ze skórek rambutanu wpisuje się w rozwój technologii umożliwiających zagospodarowanie biomasy roślinnej i zwiększanie wartości produktów ubocznych.

Dla producentów składników suplementów diety szczególnie interesujące mogą być dalsze prace nad optymalizacją wydajności enkapsulacji, standaryzacją zawartości elagitanin oraz oceną stabilności otrzymanych preparatów w różnych warunkach przechowywania.

Obecne wyniki nie przesądzają jednak o możliwości przemysłowego zastosowania opracowanej formulacji. Autorzy nie oceniali bowiem długoterminowej stabilności enkapsulatów, ich zachowania podczas procesów trawiennych ani biodostępności związków aktywnych.

Nie przeprowadzono również badań klinicznych potwierdzających skuteczność lub bezpieczeństwo stosowania otrzymanych preparatów u ludzi.

Przed ewentualnym wprowadzeniem takiego składnika do obrotu na rynku Unii Europejskiej konieczne byłoby ponadto ustalenie jego statusu regulacyjnego, w tym weryfikacja, czy konkretny ekstrakt i sposób jego zastosowania podlegają przepisom dotyczącym nowej żywności (novel food).

Enkapsulacja polifenoli ze skórek rambutanu pozostaje zatem rozwiązaniem na etapie badań laboratoryjnych, ale uzyskane wyniki wskazują na interesujący kierunek rozwoju technologii surowców roślinnych dla przemysłu suplementów diety.