نوآوری MIT: راهکار جدید برای غنی‌سازی غذا و مبارزه با کمبود آهن جهانی

پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با توسعه روشی نوین، گامی بلند در جهت مقابله با کمبود آهن در رژیم غذایی برداشته‌اند. این ابتکار که بر اساس آمارها حدود ۲ میلیارد نفر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد، می‌تواند به حل مشکلات جدی سلامتی نظیر کم‌خونی و کندی رشد مغز در کودکان کمک شایانی کند.

چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF): راهکاری پایدار

این روش از ذرات کریستالی ریز به نام چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) بهره می‌برد که قادرند آهن را به شکلی پایدار حمل کنند. این ذرات که از آهن و مواد ایمن غذایی ساخته شده‌اند، می‌توانند به سادگی با نان، نمک، نوشیدنی‌ها یا سایر مواد غذایی ترکیب شوند. ویژگی برجسته این ذرات، محافظت از آهن تا زمان رسیدن به معده است، جایی که برای جذب توسط بدن آزاد می‌شود.

آنا جاکلنک، پژوهشگر ارشد MIT، اظهار داشت: «ما می‌خواستیم چیزی طراحی کنیم که با انواع غذاها در سراسر جهان سازگار باشد. طرح ما از واکنش آهن با غذا جلوگیری می‌کند، بنابراین نیازی به تغییر دستور پخت یا طعم‌دهنده‌ها نیست.»

چالش‌های پیشین غنی‌سازی آهن

غنی‌سازی آهن پیش از این نیز مورد آزمایش قرار گرفته بود، اما همواره با چالش‌هایی همراه بوده است. آهن معمولاً با سایر مولکول‌های غذایی واکنش نشان داده و می‌تواند طعم فلزی ناخوشایندی ایجاد کند و جذب آن را کاهش دهد. آزمایشگاه جاکلنک پیش‌تر از پلیمرها برای پوشش آهن استفاده کرده بود که اگرچه مفید بود، اما حجم آن را افزایش داده و میزان آهن قابل انتقال در هر وعده را محدود می‌کرد.

رویکرد نوین با NuMOF

شین یانگ، دانشجوی فوق دکترای MIT، رویکرد جدیدی را توسعه داده است که در آن آهن به‌طور مستقیم در ساختار چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) قرار می‌گیرد. این چارچوب‌ها که ساختاری قفس‌مانند دارند و از اتم‌های فلزی متصل به مولکول‌های آلی ساخته شده‌اند، دارای سطح داخلی بالایی هستند که امکان حمل مقادیر زیادی مواد مغذی را فراهم می‌کند. گروه پژوهشی از اسید فوماریک، ماده‌ای ایمن و با درجه غذایی، به‌عنوان بخش آلی استفاده کرده است.

این طراحی هوشمندانه مانع از اتصال آهن به ترکیباتی مانند پلی‌فنول‌ها در غذاهایی نظیر چای، قهوه، غلات و آجیل می‌شود. چنین اتصالی معمولاً جذب آهن را مسدود می‌کند، اما چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) تا زمانی که به محیط اسیدی معده برسند، دست‌نخورده باقی می‌مانند و در آنجا تجزیه شده و آهن را آزاد می‌کنند.

ترکیب آهن و ید: نوآوری دوگانه

علاوه بر آهن، گروه پژوهشی همین ذرات را با ید نیز بارگذاری کرده است. رساندن همزمان ید و آهن معمولاً دشوار است، زیرا این دو ماده می‌توانند با یکدیگر واکنش داده و اثربخشی یکدیگر را کاهش دهند. اما در ساختار چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF)، این دو ماده تا زمان هضم از یکدیگر جدا می‌مانند و امکان تولید محصولات دوباره غنی‌شده را فراهم می‌سازند.

ذرات جدید که NuMOF نامیده می‌شوند، در طول ذخیره‌سازی در شرایط گرما و رطوبت بالا و حتی در آب جوش پایدار بودند. آزمایش‌ها روی موش‌ها نشان داد که هر دو ماده مغذی طی چند ساعت وارد جریان خون شدند.

آینده‌ای روشن برای مبارزه با سوءتغذیه

پژوهشگران اکنون در تلاشند تا شرکتی را برای تولید قهوه غنی‌شده و سایر نوشیدنی‌ها راه‌اندازی کنند. در صورت موفقیت این نوآوری، می‌توان به‌طور موثر با کمبود مواد مغذی در مقیاس جهانی مبارزه کرد و سلامت میلیاردها نفر را بهبود بخشید.