A deficiência de vitamina A é a principal causa mundial de cegueira infantil e, em casos graves, pode ser fatal. Cerca de um terço da população global de crianças em idade pré-escolar sofre dessa deficiência vitamínica, que é mais prevalente na África subsaariana e no sul da Ásia.

Pesquisadores do MIT desenvolveram uma nova maneira de fortificar alimentos com vitamina A, que eles esperam poder ajudar a melhorar a saúde de milhões de pessoas em todo o mundo. Em um novo estudo, eles mostraram que encapsular a vitamina A em um polímero protetor evita que o nutriente seja decomposto durante o cozimento ou armazenamento.

“A vitamina A é um micronutriente muito importante, mas é uma molécula instável”, diz Ana Jaklenec, pesquisadora do Koch Institute for Integrative Cancer Research do MIT. “Queríamos ver se nossa vitamina A encapsulada poderia fortalecer um veículo alimentar como cubos de caldo de carne ou farinha, durante o armazenamento e cozimento, e se a vitamina A poderia permanecer biologicamente ativa e ser absorvida.”

Em um pequeno ensaio clínico, os pesquisadores mostraram que quando as pessoas comiam pão enriquecido com vitamina A encapsulada, a biodisponibilidade do nutriente era semelhante a quando consumiam vitamina A isoladamente. A tecnologia foi licenciada para duas empresas que esperam desenvolvê-la para uso em produtos alimentícios.

“Este é um estudo que deixa nossa equipe muito entusiasmada porque mostra que tudo o que fizemos em tubos de ensaio e animais funciona com segurança e eficácia em humanos”, diz Robert Langer, professor do David H. Koch Institute no MIT e membro do Instituto Koch. “Esperamos que isso abra as portas para um dia ajudar milhões, senão bilhões, de pessoas no mundo em desenvolvimento.”

Jaklenec e Langer são os autores seniores do novo estudo , publicado esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences . O principal autor do artigo é o ex-pós-doutorado do MIT Wen Tang, que agora é professor associado da South China University of Technology.

A vitamina A é crítica não apenas para a visão, mas também para o funcionamento do sistema imunológico e de órgãos como o coração e os pulmões. Esforços para adicionar vitamina A ao pão ou outros alimentos, como cubos de caldo de carne, que são comumente consumidos nos países da África Ocidental, não tiveram sucesso porque a vitamina se decompõe durante o armazenamento ou cozimento.

Em um estudo de 2019 , a equipe do MIT mostrou que poderia usar um polímero chamado BMC para encapsular nutrientes, incluindo ferro, vitamina A e vários outros. Eles mostraram que esse revestimento protetor melhorou a vida útil dos nutrientes e que as pessoas que consumiram pão enriquecido com ferro encapsulado conseguiram absorver o ferro.

O BMC é classificado pelo FDA como “geralmente considerado seguro” e já é usado em revestimentos para medicamentos e suplementos dietéticos. No novo estudo, os pesquisadores se concentraram em usar esse polímero para encapsular a vitamina A, um nutriente muito sensível à temperatura e à luz ultravioleta.

Usando um processo industrial conhecido como processo de disco giratório, os pesquisadores misturaram vitamina A com o polímero para formar partículas de 100 a 200 mícrons de diâmetro. Eles também revestiram as partículas com amido, o que as impede de grudar umas nas outras.

Os pesquisadores descobriram que a vitamina A encapsulada nas partículas de polímero era mais resistente à degradação por luz intensa, altas temperaturas ou água fervente. Nessas condições, muito mais vitamina A permaneceu ativa do que quando a vitamina A estava livre ou quando foi entregue em uma forma chamada VitA 250, que atualmente é a forma mais estável de vitamina A usada para fortificação de alimentos.

Os pesquisadores também mostraram que as partículas encapsuladas podem ser facilmente incorporadas à farinha ou aos cubos de caldo de carne. Para testar o quão bem eles sobreviveriam ao armazenamento de longo prazo, os pesquisadores expuseram os cubos a condições adversas, conforme recomendado pela Organização Mundial da Saúde: 40 graus Celsius (104 graus Fahrenheit) e 75% de umidade. Nessas condições, a vitamina A encapsulada era muito mais estável do que outras formas de vitamina A. 

“A estabilidade aprimorada da vitamina A com nossa tecnologia pode garantir que o alimento enriquecido com vitamina A forneça a absorção diária recomendada de vitamina A, mesmo após armazenamento prolongado em um ambiente quente e úmido e processos de cozimento como fervura ou cozimento, ”Tang diz. “As pessoas que sofrem de deficiência de vitamina A e desejam obter vitamina A por meio de alimentos fortificados se beneficiarão, sem alterar suas rotinas diárias e sem se perguntar quanta vitamina A ainda existe na comida.”

Quando os pesquisadores cozinharam suas partículas encapsuladas e as alimentaram com os animais, descobriram que 30% da vitamina A foi absorvida, o mesmo que a vitamina A não cozida, em comparação com cerca de 3% da vitamina A livre cozida.

Trabalhando com a Biofortis, uma empresa que faz testes clínicos dietéticos, os pesquisadores avaliaram o quão bem a vitamina A foi absorvida em pessoas que comeram alimentos enriquecidos com as partículas. Para este estudo, os pesquisadores incorporaram as partículas no pão e mediram os níveis de vitamina A no sangue durante um período de 24 horas após o consumo do pão. Eles descobriram que quando a vitamina A foi encapsulada no polímero BMC, ela foi absorvida dos alimentos em níveis comparáveis ??à vitamina A livre, indicando que ela é prontamente liberada na forma bioativa.

Duas empresas licenciaram a tecnologia e estão focadas no desenvolvimento de produtos enriquecidos com vitamina A e outros nutrientes. Uma corporação beneficente chamada Particles for Humanity, financiada pela Fundação Bill e Melinda Gates, está trabalhando com parceiros na África para incorporar essa tecnologia aos esforços de fortificação existentes. Outra empresa chamada VitaKey, fundada por Jaklenec, Langer e outros, está trabalhando no uso dessa abordagem para adicionar nutrientes a uma variedade de alimentos e bebidas.

A pesquisa foi financiada pela Fundação Bill e Melinda Gates. Outros autores do artigo incluem Jia Zhuang, Aaron Anselmo, Xian Xu, Aranda Duan, Ruojie Zhang, James Sugarman, Yingying Zeng, Evan Rosenberg, Tyler Graf, Kevin McHugh, Stephany Tzeng, Adam Behrens, Lisa Freed, Lihong Jing, Surangi Jayawardena , Shelley Weinstock, Xiao Le, Christopher Sears, James Oxley, John Daristotle e Joe Collins.