Gel baserad på matavfall kan skydda tjocktarmen
I global livsmedelsproduktion går en tredjedel av den råvara som används till spillo varje år. Forskare vid KTH har funnit ett nytt användningsområde för den del av maten som annars skulle gå förlorad. Uppfinningen är en gel baserad på majsfibrer som bland annat skulle kunna ingå i mat och skydda tjocktarmen mot inflammationer.
Globalt försvinner cirka 38 procent av allt producerat livsmedel varje år, sett till matens hela livscykel från ax till limpa. Detta är långtifrån hållbart då matavfall står för 8 till 10 procent av utsläppen av växthusgaser.
En skyddande effekt
Forskarna från KTH har tittat närmare på den del som involverar majs. Majs är det största sädesslaget i den globala livsmedelsproduktionen, med 1 200 miljoner ton som framställs årligen. När majs sedans mals vid produktion av olika livsmedel uppstår olika biprodukter som till exempel olösliga fibrer.
Det är dessa fibrer som KTH-forskarna tagit tillvara på. Francisco Javier Vilaplana Domingo, universitetslektor på avdelningen Glykovetenskap vid KTH, berättar att fibrerna passerar människans magsäck opåverkade men kan komma till nytta i tarmarna där de uppvisar prebiotiska egenskaper som gynnar goda bakterier.
– Vi har skapat antioxidantiska hydrogeler genom att använda de här majsfibrerna. I in vitro-studier har vi sedan visat att gelerna har en skyddande effekt på mänskliga tarmceller när det kommer till oxidativ stress, säger Francisco Javier Vilaplana Domingo.
Bioaktiv mat
Hydrogelerna som forskarna framställt skulle även kunna användas för att kunna hjälpa till vid sårläkning. Detta då de skulle motverka oxidativ stress i en tidig fas av inflammation och därmed bidra till läkprocessen. Vidare skulle gelerna kunna vara en ingrediens i bioaktiv mat givet den prebiotiska potentialen, och därmed förbättra maghälsan för människor som behöver det.
Enligt Francisco Javier Vilaplana Domingo har hydrogelerna mycket bra mekanisk stabilitet och textur genom så kallad “enzymatic coupling”, egenskaper hos gelen på nanometernivå som studerats i synkrotronljusanläggningen MAX IV-laboratoriet. Enzymatic coupling är en form av biokatalys som använder enzymer för att utföra kemiska reaktioner i mild temperatur utan att använda farliga kemikalier.
Publication
På jakt efter den optimala migränmedicinen
För att medicin mot migrän ska vara effektiv är det viktigt att den aktiva substansen omedelbart kommer ut i blodet. De piller som idag finns på marknaden passerar flera organ i kroppen och tappar därmed i effekt på vägen. Ett forskarteam vid Malmö universitet tror sig kunna runda detta via en genväg i munnen.
Den aktiva substansen i migränmedicin är triptaner. Triptaner är ett samlingsnamn på tryptaminbaserade läkemedel som verkar på liknande sätt genom att reagera med serotoninreceptorer och därmed hämma vissa signaler i hjärnan som är iblandade i smärtupplevelsen.
I forskningsprojektet ”Oral transmucosal delivery of eletriptan for neurological diseases” har Sabrina Valetti och hennes forskarkolleger valt att jobba med eletriptan hydrobromide, EB, som är den triptan som har minst toxisk effekt på hjärtat.
Hälften av dosen försvinner idag
– Ett vanligt triptanpiller måste passera både magen och levern där en stor del av metabolismen sker. Undersökningar visar att mer än hälften av triptandosen bryts ner på vägen innan den når blodet. Vi har undersökt möjligheten att få ut EB direkt i blodkärlen i munnen genom slemhinnan under tungan, förklarar Sabrina Valetti, som leder projektet vid forskningscentrumet Biofilms Research Center for Biointerfaces.
Eftersom människans slemhinna är väldigt lik den hos grisar, använde de sig av matstrupar från grisar från slakterier; delar som ändå skulle slängas. Som kontroll jämförde de med en 3D-modell av en mänsklig slemhinna.
– Vi vet från patientstudier att det är viktigt att substansen når maximal koncentration i blodet inom två timmar för att ge effekt. Så vi undersökte vad den förväntade koncentrationen av EB var med vår metod efter denna tid. Vi såg att den förväntade koncentrationen var högre i 3D-cellerna än de som vanliga migränpiller ger. Så var även fallet för grisslemhinnan, men endast om pH-värdet höjdes, säger hon och fortsätter:
– Vår kropp har ett buffertsystem som balanserar tillfälliga pH-variationer och vi såg ingen toxisk effekt på slemhinnan under en fyratimmarsperiod vid en höjning av pH-värdet. Men vi vet ju inte om detta upplevs som obehagligt i munnen eller inte.
Inväntar resultat från MAX IV-labbet
Den stora utmaningen ligger i att slemhinnan är en relativt tjock vävnad och en barriär som ska skydda oss från allehanda yttre angrepp. I höstas lät de därför utföra tester vid MAX IV i Lund, där de i detalj undersökte lipiderna (som tros spelar en avgörande roll) i grisens slemhinna för att få en bättre förståelse för just denna barriäreffekt. Resultaten från MAX IV-testerna förväntas komma under våren 2023.
