鐵缺乏癥是一個全球性的健康問題，總共影響著大約12億人，其中女性受到的影響比男性更大。缺鐵的典型癥狀包括工作效率低下、疲勞、貧血和頭痛等。
對此，人們自然會想到補鐵。不過，通過飲食或營養(yǎng)補充劑提高體內(nèi)鐵的水平并不是一個簡單的問題。首先，這里的鐵必需要以能被人體有效吸收的形式攝入。此外，鐵本身是一種微量元素，在添加后往往會改變食物的色香味，使其不再那么吸引人。目前，硫酸亞鐵（FeSO4）就是最常用的加入食物中的鐵營養(yǎng)強化劑，然而這種鹽往往會降低食物的口感。
如何才能造出一種高效又可口的鐵營養(yǎng)強化劑呢？
最近，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)（ETH Zurich）的Raffaele Mezzenga和Michael B. Zimmermann教授開發(fā)了一種混合乳清蛋白納米纖維和鐵納米顆粒而制成的膠體物質(zhì)，可添加到的食物和飲料中作為鐵營養(yǎng)強化劑，而又不影響口感。該成果發(fā)表在《自然》子刊《Nature Nanotechnology》上。
研究者首先將可從牛奶中大量提取的乳清蛋白加熱至90℃使其變性，再將其置于強酸中水解，直至最終形成蛋白纖維。這些蛋白纖維會自組織形成更粗的蛋白質(zhì)納米纖維。
接下來就是加入鐵元素的步驟。這是一個關(guān)鍵的過程，因為鐵納米顆粒通常不穩(wěn)定，容易被氧化并在溶液中快速聚集，形成不容易混合到食物或飲料中的聚集體。不過，上述乳清蛋白納米纖維就可對鐵納米顆粒起到穩(wěn)定的作用。研究人員將氯化鐵（FeCl3）加入到形成蛋白質(zhì)納米纖維的同一酸性溶液中。在那里，F(xiàn)e3+離子先是生成直徑約20納米的鐵納米粒子，然后立即結(jié)合到乳清蛋白納米纖維表面，并被乳清蛋白還原為Fe2+離子，最終形成易于被吸收的穩(wěn)定膠體形式。
對缺鐵大鼠的實驗顯示，這種新型補鐵制劑能像FeSO4一樣有效地克服大鼠的鐵缺乏和相關(guān)的貧血等癥狀。大鼠胃中的酶可以徹底消化乳清蛋白納米纖維，且胃中的強酸性條件可將鐵納米顆粒溶解，從而釋放出鐵離子。這些鐵離子可迅速被吸收到血液中，用于產(chǎn)生新的紅細胞。
這種由鐵納米顆粒包被的乳清蛋白納米纖維，可以粉末或液體的形式使用，可容易地添加到不同類型的食物中，同時不影響色香味。
乳清蛋白納米纖維在之前還從未被用于食品添加劑中。從結(jié)構(gòu)的觀點來看，這一新型纖維類似于淀粉樣蛋白纖維（amyloid fibril），后者在大腦中與阿茲海默氏病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生有關(guān)。為了驗證其安全性，研究人員對攝入上述制劑兩周后大鼠的腦、心臟、腎臟和其他器官樣品進行了顯微檢測，以確認可能的未完全消化蛋白纖維會否積累在體內(nèi)，并可能產(chǎn)生組織異常。
“在檢查大鼠的器官組織時，我們沒有發(fā)現(xiàn)任何納米顆?；蚣{米纖維積聚的跡象，沒有引起器官變化，”Raffaele Mezzenga教授說道：“我們的新型鐵補充劑有著巨大的潛力，能以一種經(jīng)濟而高效的方式成功地克服鐵缺乏癥。”
另一方面，用于制作這種新型鐵營養(yǎng)補充劑的成分價格便宜，供應(yīng)充足。乳清蛋白是乳制品行業(yè)常見的副產(chǎn)品，鐵鹽也價格便宜且易于取得，且制備過程可謂簡單易行。因此，這種鐵營養(yǎng)補充劑可以成為生活在貧困地區(qū)人群的良好選擇。