Forscher am Indian Institute of Food Processing Technology haben mit 3D-Druck nach Möglichkeiten untersucht, wie sie Nährstoffe besser durch den Körper transportieren können. Dabei wurde geforscht, wie Kurkumin- und Resveratrol-Tabletten mit Hilfe von 3D-Druck optimal zur Aufnahme in den Körper hergestellt werden können. Mit ihrer Arbeit soll es langfristig möglich sein, einstellbare Infusions- und Dosierungsfreisetzungsprofile sowie für eine hochpräzise personalisierte Ernährung herzustellen.

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Forscher des Indian Institute of Food Processing Technology (IIFPT) haben mit dem 3D-Druck nach Möglichkeiten gesucht, wie sich Nährstoffe besser durch den menschlichen Körper transportieren lassen. Sie wollten geeignete Träger für bioaktive Verbindungen zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit und Sicherheit entwickeln, was gerade bei Medikamenten und Nahrungsergänzungsmittel mit mehr als einer Verbindung, wie Multivitamine.

Sie nutzten dafür ein mit 3D-Druck hergestelltes Oleogel aus mittelkettigen Triglyceriden (MCT) auf Bienenwachsbasis als Co-Delivery-Träger für Resveratrol und Kurkumin. Ihre Arbeit haben sie in einem Artikel mit dem Titel „3D printed MCT oleogel as a co-delivery carrier for Kurkumin and resveratrol“ im Fachjournal Biomaterials veröffentlicht.

Resveratrol und Kurkumin

Die Nutraceuticals (Kofferwort aus Nährstoffen und Pharmazeutika), Resveratrol und Kurkumin sind eine Form von Nahrungsergänzungsmitteln mit angeblichen gesundheitlichen Vorteilen. Resveratrol ist ein Polyphenol, das von mehreren Pflanzen produziert wird und eine antioxidative Wirkung haben soll. Das hellgelbe Kurkumin wird von der zur Ingwer-Familie gehörenden Kurkuma-Pflanze produziert. Es wird in Kosmetika, Lebensmittelfarben und Aromen eingesetzt, aber auch als pflanzliches Nahrungsergänzungsmittel zur Wundheilung und Entzündungshemmung.

IIFPT Campus
Forscher des IIFPT nutzen 3D-Druck, um Nährstoffe besser durch den Körper zu transportieren (im Bild: Campus IIFPT)(Bild © IIFPT).

So gelangen die Stoffe besser in den Körper

Diese beiden Verbindungen zu kombinieren wird als synergistischer Gesundheitsverstärker angesehen. Sie sind jedoch schlecht wasserlöslich und verarbeitbar, wodurch es schwierig ist, sie in einnehmbare Formulierungen zu verpacken, die der menschliche Körper aufnehmen kann. Essbare Oleogele und strukturierte Öle sollen das Transportproblem lösen. Die Forscher gehen davon aus, dass es sich dabei um großartige Trägersysteme für bestimmte fettlösliche aktive Chemikalien handelt. Sie fügten einem MCT-Oleogel Gelatine und Gellangummi in unterschiedlichen Mengen hinzu, um so eine stabile Emulsionsformulierung zu entwickeln. Anschließend untersuchten sie die Wirkung.

Um das auf Bienenwachs basierende Trägergel extrudierbar zu machen, ergänzten sie Kartoffelstärke und Molkenprotein. Außerdem druckten sie einige nutrazeutisch dosierte Proben. Die Erhöhung des Gellangummigehalts machte die Emulsion stabiler und erwies sich als kritischer Parameter im 3D-Druck-Prozess. Sie verglichen eine Kontroll-MCT-Ölprobe, die zeigte, dass die 3D-gedruckten Trägersysteme die Bioverfügbarkeit von Kurkumin um das 1,13-fache und Resveratrol um das 1,2-fache in In-vitro-Experimenten verbesserten. Nun waren sie in der Lage, kundenspezifische Trägerformen zu drucken. Ihre Arbeit könnte den Weg für einstellbare Infusions- und Dosierungsfreisetzungsprofile sowie für eine hochpräzise personalisierte Ernährung ebnen. Über die weitere Entwicklung zum dem Thema und dem „3D-Druck von Medikamenten“ im Allgemeinen berichten wir auch zukünftig im 3D-grenzenlos Magazin-Newsletter (hier abonnieren).

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