Notícia com publicação científica
Micropartículas com ferro ou iodo podem ser adicionadas a alimentos ou bebidas para combater a desnutrição
Pesquisadores adicionaram micronutrientes a estruturas metal-orgânicas que garantem estabilidade até serem digeridas
chandlervid85 via Freepik (com adaptação)
15 de agosto de 2025, 16:06

Fonte

Anne Trafton, MIT News

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Biotecnologia Alimentar, Ciência e Tecnologia de Alimentos, Engenharia de Alimentos, Indústria Alimentícia, Nutrição Clínica, Qualidade dos Alimentos

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Resumo

Pensando no conceito de fortificação de alimentos com ferro e iodo para combater a desnutrição, principalmente em países em desenvolvimento, pesquisadores desenvolveram microestruturas metal-orgânicas que conseguem reter e transportar com segurança os micronutrientes em alimentos e bebidas até que sejam digeridos.

Em testes em laboratório, os pesquisadores alimentaram camundongos com as micropartículas e descobriram que tanto o ferro quanto o iodo estavam disponíveis na corrente sanguínea algumas horas após o consumo.

Foco do Estudo

Desenvolver uma nova microestrutura que possa transportar micronutrientes em alimentos e bebidas e consiga mantê-los estáveis até que sejam digeridos.

Por que é importante?

Em todo o mundo, cerca de 2 bilhões de pessoas sofrem de deficiência de ferro, que pode levar à anemia, comprometimento do desenvolvimento cerebral em crianças e aumento da mortalidade infantil.

A fortificação de alimentos pode ser uma maneira eficaz de combater deficiências nutricionais, mas essa abordagem costuma ser desafiadora, pois muitos nutrientes são frágeis e se decompõem durante o armazenamento ou o cozimento.

Além disso, quando o ferro é adicionado aos alimentos, ele pode reagir com outras moléculas, dando um sabor metálico ao alimento.

Estudo

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram uma nova maneira de fortificar alimentos e bebidas com ferro através da adição de novas estruturas metal-orgânicas na forma de micropartículas.

“Estamos criando uma solução que pode ser facilmente adicionada a alimentos básicos em diferentes regiões”, afirma a Dra. Ana Jaklenec, pesquisadora do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT e pesquisadora sênior do estudo.

“O que é considerado básico no Senegal não é o mesmo que na Índia ou nos EUA, então nosso objetivo era desenvolver algo que não reagisse com o próprio alimento. Dessa forma, não precisamos reformular para todos os contextos — a solução pode ser incorporada a uma ampla gama de alimentos e bebidas sem comprometer sua qualidade”.

O estudo atual derivou de estudos anteriores em que pesquisadores do laboratório da professora Ana Jaklenec demonstraram que encapsular nutrientes em polímeros poderia protegê-los da degradação ou da reação com outras moléculas. Uma desvantagem dessa abordagem inicial foi que a quantidade necessária de polímero era grande, o que por si limitava a quantidade de nutrientes que podia ser adicionada.

Agora, os pesquisadores usaram outro conceito: em vez de encapsular o ferro em um polímero, eles poderiam usar o próprio ferro como bloco de construção para uma partícula cristalina conhecida como estrutura metal-orgânica (MOF).

As MOFs consistem em átomos metálicos unidos por moléculas orgânicas chamadas ligantes para criar uma estrutura rígida. Dependendo da combinação de metais e ligantes escolhida, as MOFs podem ser usadas para uma ampla variedade de aplicações.

“Pensamos que talvez pudéssemos sintetizar uma estrutura metal-orgânica com ligantes e micronutrientes de grau alimentício. Estruturas metal-orgânicas têm porosidade muito alta, então podem carregar muita carga. É por isso que pensamos que poderíamos aproveitar essa plataforma para criar uma nova estrutura metal-orgânica que pudesse ser usada na indústria alimentícia”, disse Xin Yang, pesquisador de pós-doutorado do MIT e primeiro autor do estudo.

Então, os pesquisadores projetaram uma MOF composta de ferro ligado a um ligante chamado ácido fumárico, que é frequentemente usado como aditivo alimentar para realçar o sabor ou ajudar a conservar alimentos.

Essa estrutura impede que o ferro reaja com polifenóis — compostos comumente encontrados em alimentos como grãos integrais e nozes, bem como café e chá. Quando o ferro reage com esses compostos, ele forma um complexo de polifenóis metálicos que não pode ser absorvido pelo corpo.

A estrutura dos MOFs também permite que permaneçam estáveis até atingirem um ambiente ácido, como no estômago, onde se decompõem e liberam sua carga de ferro.

Os pesquisadores também decidiram incluir iodo na partícula MOF, que eles chamaram de NuMOF. O sal iodado tem se mostrado muito eficaz na prevenção da deficiência de iodo, e muitos esforços estão em andamento para criar ‘sais duplamente fortificados’ que também contenham ferro. Além disso, as partículas também podem ser adaptadas para transportar outros minerais importantes, como zinco, cálcio ou magnésio.

O estudo foi publicado na revista científica Matter. Além de pesquisadores do MIT, também participaram do estudo pesquisadores da Universidade de Washington e da Universidade Washington em St. Louis, nos EUA, e da Universidade Nacional de Singapura.

Estamos muito entusiasmados com esta nova abordagem e com o que acreditamos ser uma nova aplicação de estruturas metal-orgânicas para potencialmente promover a nutrição, particularmente em países em desenvolvimento

Dr. Robert Langer, professor do MIT, membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT e pesquisador sênior do estudo

Resultados

A administração conjunta de ferro e iodo tem se mostrado difícil, pois eles podem reagir um com o outro, tornando cada um deles menos propenso a ser absorvido pelo corpo. Neste estudo, a equipe do MIT demonstrou que, uma vez formadas suas partículas MOF contendo ferro, elas poderiam ser carregadas com iodo, de forma que o ferro e o iodo não reagissem um com o outro.

Em testes de estabilidade das partículas, os pesquisadores descobriram que as NuMOFs podiam suportar armazenamento de longo prazo, altas temperaturas e umidade, e água fervente. Durante os testes, as partículas mantiveram sua estrutura.

Quando os pesquisadores alimentaram camundongos com as partículas, descobriram que tanto o ferro quanto o iodo estavam disponíveis na corrente sanguínea algumas horas após o consumo da NuMOF.

Os pesquisadores estão agora trabalhando no lançamento de uma startup que está desenvolvendo café e outras bebidas fortificadas com ferro e iodo. Eles também esperam continuar trabalhando em um sal duplamente fortificado que possa ser consumido puro ou incorporado a alimentos básicos.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Robert Langer

Professor do MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT

Dra. Ana Jaklenec

Pesquisadora do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT

Xin Yang

Pesquisador de pós-doutorado do MIT

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Matter (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

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