Nuovo metodo di somministrazione del ferro

Circa 1,2 miliardi di persone nel mondo soffrono di carenza di ferro. Sono soprattutto le donne a esserne colpite. Una donna europea su cinque tra i 20 anni ha una carenza di ferro. Le conseguenze: riduzione delle prestazioni, stanchezza, anemia o mal di testa.

Tuttavia, l'integrazione di ferro attraverso gli alimenti o i farmaci è difficile, poiché il ferro deve essere in una forma disponibile per l'organismo per avere successo. L'oligoelemento può anche cambiare il colore, il sapore e l'odore degli alimenti arricchiti con esso, rendendoli poco gradevoli.

Ibrido di fibre proteiche e nanoparticelle di ferro

I due professori dell'ETH Raffaele Mezzenga e Michael B. Zimmermann del Dipartimento di Scienze della Salute hanno sviluppato una nuova forma di integrazione di ferro per gli alimenti: un materiale ibrido composto da nanofibre di proteine del siero di latte commestibili e nanoparticelle di ferro. Lo studio, condotto dalla dottoranda Yi Shen di Mezzenga in collaborazione con la dottoranda Lidija Posavec di Zimmermann, è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica "Nature Nanotechnology".

Le nanofibre proteiche (le cosiddette fibrille amiloidi) sono costituite da proteine del siero del latte denaturate che vengono "cotte" (idrolizzate) a 90°C in un acido forte fino a quando non si distendono completamente. Diversi filamenti proteici di questo tipo si autoassemblano in nanofibre proteiche più spesse.

I ricercatori hanno combinato queste nanofibre con nanoparticelle di ferro facilmente utilizzabili dall'organismo. Per produrre queste nanoparticelle, i ricercatori hanno mescolato un sale di ferro (FeCl₃) direttamente con le nanofibre nella stessa soluzione acida. In questo modo si sono ottenute nanoparticelle di ferro delle dimensioni di 20 nanometri, che si sono immediatamente attaccate alla superficie delle nanofibre e sono state stabilizzate da queste ultime. Normalmente, le nanoparticelle di ferro non sono stabili: formano aggregati e non sono quindi adatte come additivi alimentari.

La carenza di ferro si risolve rapidamente

Per testare l'efficacia del nuovo integratore di ferro, gli scienziati lo hanno somministrato a ratti che in precedenza erano stati alimentati con una dieta povera di ferro e quindi soffrivano di carenza di ferro. Il nuovo preparato ha rimediato alla carenza di ferro e all'anemia associata negli animali proprio come il solfato ferroso (FeSO₄). Quest'ultimo è l'attuale standard per l'integrazione del ferro nell'uomo, ma spesso modifica il sapore o il colore degli alimenti in modo indesiderato.

Il preparato era anche facilmente digeribile. I ricercatori hanno dimostrato in provetta che gli enzimi dello stomaco degli animali hanno digerito completamente le nanofibre di proteine del siero di latte. Inoltre, le condizioni acide, che prevalgono anche nello stomaco, hanno dissolto le nanoparticelle di ferro in ioni di ferro. Questi ioni potevano essere assorbiti rapidamente nel flusso sanguigno e utilizzati per la formazione di nuovi globuli rossi.

Le nanofibre di proteine del siero del latte caricate con ferro possono essere somministrate in polvere o in forma liquida e il nuovo composto può essere aggiunto direttamente a vari alimenti. L'aggiunta non altera le proprietà sensoriali degli alimenti.

Non si sono verificati effetti collaterali

Per individuare eventuali rischi ed effetti collaterali, i ricercatori hanno esaminato il cervello, il cuore, i reni e altri organi dei topi dopo che gli animali avevano consumato nanofibre per quindici giorni. I ricercatori hanno prestato particolare attenzione alle nanofibre, poiché non erano mai state utilizzate prima d'ora in alimenti o integratori alimentari. La loro struttura assomiglia anche alle fibrille amiloidi, che si accumulano nel cervello e possono causare la demenza di Alzheimer. Tuttavia, le nanofibre utilizzate per questo nuovo integratore di ferro si differenziano dalle fibrille amiloidi che causano la malattia perché sono costituite da proteine alimentari commestibili.

I ricercatori dell'ETH volevano quindi essere sicuri che le fibre proteiche non digerite del loro preparato di ferro non si accumulassero nel corpo e non portassero ad anomalie dei tessuti. "Non abbiamo trovato alcuna prova negli organi e nei tessuti degli animali che le nanofibre o le nanoparticelle di ferro potessero accumularsi o innescare cambiamenti negli organi", riferisce con soddisfazione Mezzenga. È quindi sicuro: "Il nostro nuovo preparato di ferro offre un potenziale molto elevato per combattere con successo la carenza di ferro in modo favorevole ed efficiente".

Un'alternativa ai preparati precedenti

Le materie prime per questo integratore alimentare di nuova concezione sono molto favorevoli. Le proteine del siero di latte sono un sottoprodotto dell'industria lattiero-casearia. Anche i sali di ferro sono facilmente reperibili ed economici. Data la facilità del processo e degli ingredienti, questo integratore di ferro sarebbe un'alternativa anche per le popolazioni dei Paesi poveri, che sono ancora più colpite dalla carenza di ferro rispetto agli abitanti dei Paesi occidentali industrializzati.

I ricercatori hanno richiesto un brevetto per il loro sviluppo e sono ansiosi di entrare in dialogo con partner industriali per sviluppare ulteriormente la tecnologia.

Questo studio è stato finanziato dal Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica nell'ambito del Programma nazionale di ricerca Alimentazione sana e produzione alimentare sostenibile (pagina esternaPNR 69) finanziato.