Små bollar av nanostora cellulosafibrer tillsatta mat minskade fettupptaget med upp till hälften i laboratorie- och djurförsök, rapporterar forskare från Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) och Harvard University, Förenta staterna. Denna upptäckt kan hjälpa till i den globala kampen mot fetma, som experiment gjorda i en simulerad mag-tarmkanal visade att nanocellulosafibrer 100 gånger mindre än bredden på ett mänskligt hårstrå kunde minska fettupptaget med upp till 48 procent.

I djurförsök, råttor som matades med tung grädde innehållande nanocellulosa absorberade 36 procent mindre fett än råttor som matades med enbart tung grädde. Docent Joachim Loo och docent Ng Kee Woei från NTU:s School of Materials Science and Engineering, tillsammans med senior författare av studien, Docent Philip Demokritou från Harvard T.H. Chan School of Public Health upptäckte hur nanocellulosa kan binda och fånga fettmolekyler som kallas triglycerider.

Vanligtvis, matsmältningsenzymer i tarmen kommer att bryta ner triglycerider till fettsyror, som tas upp av tunntarmen och omvandlas till fett av människokroppen. Dock, när triglycerider fångas i nanocellulosafibrer, jämförbar med olja instängd i bomullsbollar, enzymer som är involverade i att bryta ner triglycerider för fettabsorption är mindre effektiva, vilket minskar mängden fettsyror som kan tas upp av kroppen.

Publicerad i den vetenskapliga tidskriften ACS Nano i juni, denna nya metod att använda nanocellulosafibrer som fettblockerare har beviljats ​​ett amerikanskt provisoriskt patent, gemensamt inlämnat av Harvard och NTU.

Docent Ng Kee Woei, en biomedicinsk ingenjör och materialvetare, sade att deras upptäckt förstärker den konventionella visdomen att äta en fiberrik kost är bra för hälsan. "Vi har länge vetat att fibrer i kosten har positiva hälsofördelar men vad vi har visat nu, är det i djurförsök, fibrer på nanoskala är mycket effektivare för att minska fettupptaget än i sin bulkform, " sa docent Ng.

I experiment, 1 mg nanocellulosa sattes till 100 mg tung grädde, ett förhållande av 1:100. Prof Ng tror att om mer nanocellulosa tillsattes, det kunde ha absorberat och fångat en större andel fett.

"Nanocellulosa kan användas som livsmedelstillsatser eller kosttillskott som kan bidra till att minska fettupptaget för vissa grupper av människor, eftersom koncentrationen kan justeras för olika applikationer. Vi ser fram emot att fastställa om detta kommer att vara säkert och effektivt för människor att ta."

Docent Joachim Loo, en forskare som forskar om nanomaterial sa att cellulosa kategoriseras av U.S. Food &Drug Administration som ett "allmänt betraktat som säkert" (GRAS) material, som det finns i alla växter. Nanocellulosa kan enkelt tillverkas genom att mala cellulosa till extremt fint pulver.

"I vår studie, tre typer av nanocellulosa jämfördes med kommersiellt tillgängliga fettreducerande alternativ, och alla presterade mycket bättre i mängden fett de fångade, " Docent Loo sa, även om han betonade att det fortfarande behövs fler studier för att avgöra varför de tre hade bättre prestanda.

Professor Philip Demokritou, Direktör för Harvard's Center for Nanotechnology and Nanotoxicology, sa att upptäckten är som "att ta din tårta och äta den, för."

Till honom, den mest spännande aspekten är att fettupptaget kan dämpas helt enkelt genom att använda ett material i nanoskala tillverkat av naturligt erhållna fibrer från växter, konstruerad med hjälp av mekaniska medel utan några kemikalier. "Jag tror att vi borde lära oss mer av naturen och använda mer naturinspirerade och härledda material, " sa han. "Det finns 4 miljarder år av gratis FoU där, och istället ser vi alltid mot kemikalier."

Ge en oberoende kommentar ur ett medicinskt perspektiv, Dr. Terence Tan, Huvud, Advanced Medicine Oncology Center i Singapore, sa:"Hintills, det finns tillräckliga bevis för att frånvaron av överskott av kroppsfett har en cancerförebyggande effekt, och minskar risken att utveckla 13 olika typer av cancer, inklusive vanliga cancerformer som kolorektala och postmenopausala bröstcancer.

"Att undvika viktökning i form av överskott av kroppsfett är därför en viktig strategi i vår kamp mot cancer. Överskott av fett i vår mat kan lätt tippa skalan mot ett överskott av energiintag framför energiförbrukning, vilket i sin tur driver viktökning över tid, " tillade Dr Tan, en cancerspecialist som forskar om nanoteknologi i livsmedel för ett hälsosammare liv och förebyggande av cancer.

"Denna nya naturbaserade nanocellulosateknologi har potentialen att minska matsmältningen och absorptionen av överflödigt fett från vår mat utan att kompromissa med kvalitet och smak, och är väldigt spännande och lovande. Jag ser fram emot den ytterligare utvärderingen av denna teknologi hos djur och människor för att validera resultaten av denna studie."

Går vidare, forskarna från NTU och Harvard kommer att fortsätta att undersöka den toxikologiska profilen av nanocellulosa för att undersöka dess säkerhet för konsumtion i stora mängder i ytterligare djurförsök.