Verwandeln Sie alltägliche Eier in leistungsstarke Nährstoffversorgungssysteme

Vom Hühnerfutter bis zur menschlichen Gesundheit enthüllen Forscher die biologischen Wege, die alltägliche Eier in leistungsstarke Nährstoffliefersysteme verwandeln.

Studie: Nährstoffabgabesystem auf Eibasis: Fortschritte bei der Anreicherung von Omega-3-Fettsäuren, Antioxidantien und Mikronährstoffen. Bildnachweis: sergey kolesnikov/Shutterstock.com

Eier sind nährstoffreiche und nährstoffreiche Lebensmittel. Ein kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichter Übersichtsartikel Grenzen in der Ernährung untersucht Ansätze zur Eieranreicherung, die Geflügelhaltern und Geflügelfutterherstellern dabei helfen könnten, funktionelle Eier zu produzieren.

Einführung

Eier sind ein äußerst beliebtes, relativ kostengünstiges Lebensmittel tierischen Ursprungs, dessen weltweiter Konsum zunimmt. Sie sind eine ausgezeichnete Quelle für hochwertiges, leicht verdauliches Protein sowie Lipide, Kohlenhydrate, Vitamine und Mineralstoffe.

Eigelb und Albumin sind Emulgatoren und können zu Schaum geschlagen werden. Sie tragen auch zur Bildung von Gelen bei und verbessern den Geschmack, sodass Eier für zahlreiche Koch- und Industrieprozesse unerlässlich sind.

Eier transportieren effektiv fett- und wasserlösliche Verbindungen und sind somit ideale Nahrungslieferanten für bioaktive Moleküle. Das Eigelb ist eine komplexe lipidreiche Matrix, die als optimaler Träger für zahlreiche Lipide, Mikronährstoffe und fettlösliche Vitamine fungiert.

Funktionelle Eier sind mit einer oder mehreren funktionell wichtigen Verbindungen angereichert, wie etwa mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFAs) wie Omega-3-Fettsäuren, Carotinoiden und essentiellen Spurenelementen wie Selen. Sie könnten dazu beitragen, die Ernährung der Bevölkerung zu verbessern, obwohl die nachgewiesenen gesundheitlichen Ergebnisse vom Ernährungskontext und den Aufnahmemustern abhängen.

Das aktuelle Wissen über die Eianreicherung ist auf mehrere Bereiche verteilt, darunter verschiedene Nährstofftypen, Fütterungsprotokolle und biologische Ergebnisse. Ziel der Übersicht ist es, ein umfassenderes Verständnis der Nährstoffablagerung in Eiern zu vermitteln, von der Absorption bis zur Eigelbablagerung, mit antioxidativen und potenziellen gesundheitlichen Vorteilen, die größtenteils aus mechanistischen und Beobachtungsdaten abgeleitet werden.

Eierstruktur

Eier haben eine Schale mit Membranen, dem Albuminprotein und dem Eigelb, die jeweils etwa 10 %, 63 % und 28 % ausmachen. Etwa 74 % des Eies bestehen aus Wasser, Proteinen und Lipiden, jeweils 12 %.

Proteine ​​wie Lysozym und Ovotransferrin kommen sowohl im Eiweiß (Albumin) als auch im Eigelb vor. Sie entgehen dem vollständigen Abbau im Darm und sorgen für eine antioxidative und antimikrobielle Wirkung im Körper.

Die Fette sind im Eigelb konzentriert, das 65 % Triacylglycerine und 30 % Phospholipide wie Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin enthält. Diese Phospholipide sind zu >90 % bioverfügbar. Sie werden schnell in Plasma-Lipoproteine ​​hoher Dichte (HDL, „gutes Cholesterin“) eingebaut und sind wichtige Regulatoren des Fettstoffwechsels.

Hühnern fehlen die Enzyme, die sie benötigen, um Vorläufer effizient in PUFAs umzuwandeln. Die Anreicherung des Futters mit Omega-3-Fettsäuren und anderen bioaktiven Stoffen (Carotinoide wie Lutein und die fettlöslichen Vitamine A, D, E und K) führt zu deren Ablagerung im Eigelb.

Zu den Faktoren, die Eier zu einzigartigen funktionellen Abgabesystemen für solche Verbindungen machen, gehören:

• Schnelle dosisabhängige Reaktion des Eigelbs auf die Manipulation des Hühnerfutters
• Ausgewogenes Lipidprofil des Eigelbs
• Stabile Lipidmatrix, die lipophile Nährstoffe in einer stabilen Lösung hält und so deren Verdaulichkeit und Verteilung verbessert
• Erhaltene Bioverfügbarkeit, Stabilität und physiologische Aktivität der angereicherten Verbindungen
• Die Anreicherung mit Eiern kann die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen im Vergleich zu isolierten Nahrungsergänzungsmitteln verbessern, allerdings variieren die Auswirkungen je nach Nährstoff und Formulierung
• Eier sind bereits Grundnahrungsmittel mit hoher Akzeptanz und kulinarischer Flexibilität, die für eine hohe Aufnahme sorgen

Omega-3-Fettsäuren

Omega-3-Fettsäuren wie α-Linolensäure (ALA), Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) wirken kardioprotektiv und neuroprotektiv und unterstützen die kardiometabolische Gesundheit, basierend auf etablierten biologischen Mechanismen und epidemiologischen Erkenntnissen.

Fischöl, Leinsamen und Algen sind ausgezeichnete Quellen dieser Fettsäuren mit unterschiedlicher Anreicherungseffizienz, sensorischen Eigenschaften und Oxidationsbeständigkeit.

Fischöl kann im Gegensatz zu Algenöl den Geschmack verändern und die Oxidation verstärken, obwohl es die effizienteste DHA-Quelle ist. Leinsamen sind reich an ALA, das jedoch nur unzureichend in Omega-3-Fettsäuren umgewandelt wird.

Diese können den Gehalt an Omega-3-Fettsäuren im Eigelb um das Zwei- bis Zehnfache erhöhen, wenn sie dem Geflügelfutter zugesetzt werden, wodurch sich das Verhältnis von entzündungsfördernden Omega-6- zu entzündungshemmenden Omega-3-Fettsäuren verbessert. Ein übermäßiger Gehalt an Omega-3-Fettsäuren kann jedoch die Lipidoxidation verschlechtern und zu einer Anreicherung des Eigelbs mit Antioxidantien führen.

Durch die Lipase-vermittelte Hydrolyse von Triglyceriden im Darm entstehen Monoacylglycerine (MAGs) und freie Fettsäuren. Omega-3-Fettsäuren werden als MAGs viel besser absorbiert als als freie Fettsäuren.

Nach der Aufnahme gelangen Omega-3-Fettsäuren in die Leber und werden beim Aufbau bevorzugt in bestimmte Lipoproteine ​​eingebaut. Auf den selektiven Transport zu den Eierstockfollikeln folgt eine rezeptorabhängige Aufnahme und Dotterablagerung. Die Fettsäurezusammensetzung des Eigelbs spiegelt das Lipoproteinprofil der Leber wider und erklärt die schnelle Reaktion des Eigelbs auf Futteranreicherung.

Unter den Nahrungsfettsäuren wird die DHA-Ablagerung aufgrund ihrer Oxidationsbeständigkeit und ihrer höheren Veresterung zu Phospholipiden, insbesondere Phosphatidylcholin, bevorzugt. Dies verbleibt länger in der Leber und fördert die Verpackung in Lipoproteine, die auf die Eierstöcke abzielen. Eierstockrezeptoren nehmen DHA bis zur Sättigung auf, hauptsächlich in Dotter-Phospholipide.

Antioxidantien

Die Nahrungsergänzung mit Vitamin E, Folat, Carotinoiden und pflanzlichen Polyphenolen erhöht die Oxidationsresistenz und den Nährwert und verbessert möglicherweise die kardiovaskuläre und kognitive Gesundheit durch die Verbesserung der antioxidativen Kapazität und nicht durch direkte therapeutische Wirkungen.

Carotinoide, darunter Lutein, Zeaxanthin, β-Cryptoxanthin und β-Carotin, kommen in Eiern im Vergleich zu pflanzlichen Quellen in einer hoch bioverfügbaren Form vor. Sie machen <1 % der Eigelblipide aus, sind aber für die Farbe des Eigelbs und die antioxidativen Eigenschaften verantwortlich.

Durch die Anreicherung von Eiern mit Carotinoiden kann der Körper mit bis zu 15-fach höheren Carotinoiden versorgt werden. Die Eimatrix erhöht zudem die Bioverfügbarkeit der begleitenden pflanzlichen, carotinoidhaltigen Lebensmittel.

Zu den Anreicherungsquellen gehören Mikroalgen wie zum Beispiel SpirulinaHefen, Bakterien, Pflanzen wie z Ringelblume und Basilikum sowie Nebenprodukte von Karotten und Tomaten. Krabbenmehl ist eine weitere reichhaltige Quelle, ebenso wie bioangereicherter Mais und andere Feldfrüchte.

Eier liefern außerdem etwa 1,1 mg Vitamin E, was 8,5 % der empfohlenen Tagesdosis entspricht. Durch die Anreicherung können bis zu 150 % der empfohlenen Tagesdosis erreicht werden.

Antioxidative Mineralien wie Jod und Selen reichern sich auch in Eigelbproteinen und Lipiden an. Selen ist ein Bestandteil der Glutathionperoxidase, einem wichtigen antioxidativen Puffermolekül, während Jod die Schilddrüsenhormonsynthese reguliert. Auch die Anreicherung mit Eisen, Chrom, Zink und Mangan wird untersucht.

Im Gegensatz zu Lipiden ist die Mineralablagerung im Eigelb ein einmaliger Vorgang, obwohl andere Faktoren auf individueller Ebene die Effizienz beeinflussen. Die Mikronährstoffdeposition wird auch durch die Form des Minerals, die Futterzusammensetzung und -formulierung, das Produktionssystem und den Hühnertyp beeinflusst. Es sind weitere Beweise erforderlich, um die Verwendung von mit Mikronährstoffen angereicherten Eiern zu unterstützen, um einen konsistenten klinischen Nutzen auf Bevölkerungsebene zu erzielen, insbesondere aus Langzeitstudien am Menschen.

Zukünftige Arbeiten sind von wesentlicher Bedeutung, um die Standardisierung der Eieranreicherung in den Bereichen bioaktive Ablagerung, Futterformulierung, Hühnerbiologie und Produktionsanlagen sicherzustellen. Dies würde Regulierungs- und Forschungsbemühungen erleichtern und die Kommerzialisierung unterstützen.

Künstliche Intelligenz, digitale Futtermanipulation und eine sorgfältige Überwachung der Hühnergesundheit könnten datengesteuerte Anpassungen der Nährstoffzufuhr für eine präzise Ernährung und effiziente Anreicherung unterstützen. Mikrobiombezogene Strategien wie Probiotika, Präbiotika und Ballaststoffe könnten dazu beitragen, die Nährstoffeinlagerung in die Eizelle über die Darm-Ei-Achse zu verbessern.

Abschluss

Die Autoren dieser Übersicht boten eine mechanistische Sicht auf die Nährstoffanreicherung von Eiern. Dies unterstreicht „das Potenzial funktioneller Eier der nächsten Generation als wirksame Vehikel zur Verbesserung der Nährstoffaufnahme und zur Förderung der präventiven und präzisen Ernährung„, wobei betont wird, dass die Übertragung auf klinische Ergebnisse einer weiteren Validierung bedarf.

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Quellen: