{"id":52002,"date":"2023-11-29T13:00:47","date_gmt":"2023-11-29T12:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=52002"},"modified":"2023-11-28T13:03:03","modified_gmt":"2023-11-28T12:03:03","slug":"3d-gedruckte-probiotika-fuer-einen-gesunden-darm-291120231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-probiotika-fuer-einen-gesunden-darm-291120231\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Probiotika f\u00fcr einen gesunden Darm"},"content":{"rendered":"

\u201eDie Gesundheit liegt im Darm<\/em>\u201c, hei\u00dft es immer. Nachdem etwa 70 Prozent der k\u00f6rpereigenen Immunzellen in unserem Darm angesiedelt sind, kann man darauf schlie\u00dfen, dass an dieser Binsenweisheit wohl was dran ist. Seit dem Erfolg des Bestsellers Darm mit Charme<\/em> von Giulia Enders ist unser Verdauungstrakt auch salonf\u00e4hig geworden und man kann sich nun ohne Bezug auf Actimel und Activia \u00fcber Probiotika und Verdauungsprobleme diverser Art unterhalten. Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die unsere Darmgesundheit unterst\u00fctzen und in einigen Joghurts enthalten sind. Vor allem die darin vorhandenen Mikroorganismen Lactobacillus und Bifidobacterium sorgen f\u00fcr unser Wohlbefinden und kommen der Gesundheit<\/a> zugute. Aufgrund von verschiedenen Bedingungen in unserem K\u00f6rper und au\u00dferhalb davon schaffen es diese wohltuenden Organismen allerdings nicht immer bis zum Magen-Darm-Trakt. Das liegt auch daran, dass die Verabreichungsmethoden wenig effizient sind. „Es besteht ein dringender Bedarf an einer innovativen Verkapselungstechnik, die die Stabilit\u00e4t von Probiotika w\u00e4hrend der Lebensmittelverarbeitung f\u00f6rdert und gleichzeitig eine wirksame Verabreichung an den Dickdarm erm\u00f6glicht“<\/em>, sagt Sun-Ok Lee, au\u00dferordentliche Professorin f\u00fcr Ern\u00e4hrung in der Abteilung f\u00fcr Lebensmittelwissenschaften an der Arkansas Agricultural Experiment Station, und forscht daher zusammen mit einem Kollegen an 3D-gedruckten Verabreichungsmethoden<\/a> f\u00fcr Probiotika.<\/p>\n

Mithilfe von 3D-Lebensmitteldruckern wollen Lee und ihr Kollege Ali Ubeyitogullari, Assistenzprofessor f\u00fcr Lebensmitteltechnik in den Abteilungen Lebensmittelwissenschaft und Bio- und Agrartechnik, einen Weg finden, die Probiotika sicher in den Darm zu bringen und die Auswirkungen der Probiotika auf die Darmgesundheit zu verbessern. Das teilten sie Mitte November in den Pressenachrichten der University of Arkansas und der Abteilung Divison of Agriculture mit. Beide setzen ihr Vertrauen in die 3D-Drucktechnologie<\/a>, das \u00dcberleben der Probiotika sicherzustellen. Unterst\u00fctzt werden sie dabei vom National Institute of Food and Agriculture des US-Landwirtschaftsministeriums, welches mit einem Zuschuss von fast 300.000 Dollar daf\u00fcr sorgt, dass sie mithilfe des 3D-Drucks das \u201egute Zeug\u201c in den Darm bekommen.<\/p>\n

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Sun-Ok Lee und Ali Ubeyitogullari arbeiten gemeinsam daran, die Auswirkungen von 3D-gedruckten Probiotika auf die Darmgesundheit zu untersuchen. (Bild: U of A System Division of Agriculture<\/em>)<\/span><\/p><\/div>\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, gilt der Weg der Probiotika bis in den Darm als besonders heikel. Lee konzentriert sich deshalb bei ihrer Studie darauf, eine M\u00f6glichkeit zu finden, Probiotika richtig zu verarbeiten, zu transportieren, in gelagerten Lebensmittel gut zu konservieren und anschlie\u00dfend sicher in das Kolon zu bringen. Ihr Ziel ist es, die Probiotika durch ein Material zu sch\u00fctzen, das gegen niedrige pH-Werte resistent ist und so dem sauren Milieu im Magen trotzt, sich dennoch im Dickdarm \u00f6ffnen kann, wo weniger saure Werte vorherrschen, um dort die probiotische Wirkung zu entfalten. Um das zu erreichen, holte sich Lee Unterst\u00fctzung aus dem Kollegium und arbeitet bei dieser Studie mit Ali Ubeyitogullari zusammen, der seinerseits bereits mehrere Forschungen im Bereich Nanotechnologie und 3D-Druck in Lebensmitteln durch und Extrusion<\/a> durchgef\u00fchrt hat.<\/p>

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Gemeinsam setzen sie dabei auf seine erforschte 3D-Lebensmitteldrucktechnologie und sch\u00fctzen die Probiotika indem sie sie in Alginat-Pektin-Mikrogelk\u00fcgelchen einbetten. „Bei fast allen Verarbeitungsschritten sind die Probiotika \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen wie der Temperatur ausgesetzt, so dass wir versuchen, sie w\u00e4hrend der Lebensmittelverarbeitung stabil zu machen. Mit dem 3D-Druck k\u00f6nnen wir sie genau lokalisieren und gleichzeitig einkapseln“<\/em>, erl\u00e4utert Ubeyitogullari die Herausforderung beim Verschiffen der Probiotika an die Wirkungsst\u00e4tte Darm. „Sie k\u00f6nnen direkt in das Produkt eingebracht werden, und zwar in der richtigen Menge und Position<\/em>,“ f\u00e4hrt er mit den Vorteilen des 3D-Druck f\u00fcr diese probiotischen Mikorgelk\u00fcgelchen fort.<\/p>\n

Das Basis-Material f\u00fcr die K\u00fcgelchen bietet eine Tinte<\/a> aus Probiotika und Maisst\u00e4rke. Der 3D-Drucker verarbeitet diese dann pr\u00e4zise zu K\u00fcgelchen, die in ein Hydrogel aus Alginat-Pektin eingekapselt sind. Das Alginat gewinnen die Forscher aus Algenextrakt<\/a>, das Pektin aus Fr\u00fcchten wie \u00c4pfeln, da es sich bei Pektin um ein Polysaccharid, also einer Kette von Zuckermolek\u00fclen handelt. Diese beiden Stoffe bilden die Grundlage f\u00fcr das Hydrogel f\u00fcr die K\u00fcgelchen. Die beiden Biopolymere weisen eine \u00e4hnliche Qualit\u00e4t wie Lebensmittel auf, denn sie sind biokompatibel und biologisch abbaubar. Au\u00dferdem haben sie sich durch die geringen Kosten und die Verf\u00fcgbarkeit einen Platz auf dem Markt gesichert, sodass Alignat nun zu den am h\u00e4ufigsten verwendeten polymeren Materialien z\u00e4hlt, die f\u00fcr Hydrogele in Verkapselungen verwendet werden.<\/p>\n

Nach dem Druck werden die K\u00fcgelchen gefriergetrocknet und mit l\u00f6slichen Lipiden beschichtet. Diese sorgen daf\u00fcr, dass die Probiotika samt pH-empfindlichem Alginat-Pektin im Dickdarm freigesetzt werden und dort zu einer gesunden Darmflora beitragen k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"Ali\"

Ali Ubeyitogullari\u00a0 bringt viel Erfahrung aus seinen Forschungen im 3D-Lebensmitteldruck mit. (Bild: U of A System Division of Agriculture, Fred Miller)<\/p><\/div>\n

Die Probiotika werden laut Lee anhand ihrer Zellzahl gemessen, in einem Gramm Lebensmittel befinden sich so Millionen von probiotischen Zellen. Diese Vorgehensweise erleichtert die Arbeit f\u00fcr die Forscher, denn durch das Einbetten der Probiotika in Mikrok\u00fcgelchen, die dann in Lebensmittel<\/a> gef\u00fcllt werden, k\u00f6nnen sie leichter gewogen werden. Die Forscher arbeiteten die Probiotika-K\u00fcgelchen f\u00fcr ihre Untersuchungen in Joghurt und Kekse ein, um die Lebensf\u00e4higkeit der Probiotika w\u00e4hrend der Verarbeitung, Lagerung und Verdauung zu bewerten. Alle diese Parameter gilt es zu beleuchten, um die Auswirkungen der 3D-gedruckten Probiotika-K\u00fcgelchen auf die Darmgesundheit zu eruieren. „Die Gesundheit des Darms h\u00e4ngt mit der Gesundheit von Herz und Gehirn und dem Immunsystem zusammen. Sie ist also wichtig f\u00fcr die Vorbeugung von chronischen Krankheiten“<\/em>, sagt Lee zu ihrer Motivation f\u00fcr diese Studie. Mehr dazu finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von 3D-gedruckten Probiotika f\u00fcr die Darmgesundheit? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis<\/em>: University of Arkansas, System Division of Agriculture<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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