B12-vitamiinin hyväksikäytettävyyden tutkiminen staattisella in vitro -mallilla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202005142126
Title: B12-vitamiinin hyväksikäytettävyyden tutkiminen staattisella in vitro -mallilla
Author: Peltonen, Liisa
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Food and Nutrition
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202005142126
http://hdl.handle.net/10138/314948
Thesis level: master's thesis
Discipline: Elintarvikekemia
Food Chemistry
Livsmedelskemi
Abstract: Tavallisimmat B12 -vitamiinin lähteet ihmisille ovat eläinperäiset elintarvikkeet, kuten liha, maito, kala ja äyriäiset. Kasviperäiset elintarvikkeet eivät pääosin sisällä B12-vitamiinia, mikä altistaa kasvisruokavaliota noudattavat B12-vitamiinin puutokselle. Kasvisruokavalion suosion yleistyessä, B12-vitamiinin lisääminen kasviperäisiin elintarvikkeisiin on tullut yhä tärkeämmäksi. B12-vitamiinin ainoita luonnollisia lähteitä ovat erilaiset mikro-organismit, jotka syntetisoivat vitamiinia muiden eliöiden käyttöön. Propionibacterium freudenreichii on yksi käytetyimmistä bakteereista, joka syntetisoi ihmiselle aktiivista B12-vitamiinia. P. freudenreichii -bakteeri on GRAS-luokiteltu ja on turvallinen elintarvikekäyttöön. Lähiaikoina sen mahdollisuuksista elintarvikkeiden in situ rikastamiseen on kiinnostuttu. Solun sisäisen B12-vitamiinin hyväksikäytettävyydestä ihmiselimistössä tiedetään kuitenkin vielä vähän. Tämän tutkimuksen kirjallisuusosan tavoitteena oli selvittää B12-vitamiinin ominaisuuksia ja vitamiinianalytiikkaan soveltuvia in vitro -malleja. Kokeellisen osan tavoitteena oli tutkia P. freudenreichiin tuottaman B12-vitamiinin hyväksikäytettävyyttä staattisen in vitro -mallin avulla. Lisäksi esikokeiden tavoitteina oli tutkia B12-vitamiinin muotojen pysyvyyttä eri valaistus- ja happamuusolosuhteissa. Tämän tutkimuksen alussa tutkittiin B12-vitamiinin eri muotojen pysyvyyttä eri valaistus- ja pH-olosuhteissa. B12-vitamiini on hyvin herkkä valolle, varsinkin sen fysiologiset muodot adenosyyli- ja metyylikobalamiini. P. freudenreichiin tuottaman B12-vitamiinin hyväksikäytettävyyttä ruoansulatusta simuloivan in vitro –mallin avulla tutkittiin ensin pelkistä soluista sekä soluja sisältävästä kasvatusalustasta. Osa näytteistä käsiteltiin kiehuvassa vedessä 10 minuutin ajan. Hyväksikäytettävyyttä tutkittiin myös soluja sisältävästä leivästä, pastasta ja sumutuskuivatusta jauheesta. B12-vitamiinin eri muotojen pysyvyystutkimuksessa todettiin, että punaisen valon aallonpituusalue paransi vitameerien pysyvyyttä. Keltaisen valon aallonpituusalueella adenosyyli- ja metyylikobalamiini muuntuivat hydroksikobalamiiniksi jo 15 minuutissa, kun taas punaisen valon alueella ne olivat havaittavissa vielä tuntien valoaltistuksen jälkeen. B12-vitamiinin hyväksikäytettävyys oli erittäin pieni (1,5 %) P. freudenreichiin soluissa, mutta yli 50 % koko soluja sisältävässä kasvatusalustassa. Kuumennuskäsittely paransi vitamiinin hyväksikäytettävyyttä jonkin verran. B12-vitamiinin hyväksikäytettävyys elintarvikenäytteistä oli oikein hyvä (>70 %). Tähän on saattanut vaikuttaa kuumennuskäsittelyjen voimakkuus, elintarvikkeiden rakenne sekä mekaaninen käsittely. Tämän tutkimuksen perusteella vaikuttaisi siltä, että luonnollisesti in situ-vitaminoitujen elintarvikkeiden sisältämä B12-vitamiini olisi todella hyvin hyväksikäytettävissä ihmiselimistössä.The usual dietary sources of vitamin B12 are animal-based foods such as meat, milk, fish and shellfish. Vitamin B12 is an essential water-soluble vitamin for humans, which have many necessary tasks in human body. People who lack animal foods like vegetarians and vegans might be at risk of vitamin B12 deficiency. Microorganisms are the only original sources of vitamin B12 in nature. Especially Propionibacterium freudenreichii synthesizes active form of vitamin B12 for humans. P. freudenreichii is GRAS -graded bacteria and it is safe to use in food matrices. Recently, it has been used for natural fortification of vitamin B12 in plant-based products by fermentation. However, the bioaccessibility of vitamin B12 of those products in human body is not very well known. In the beginning of the study, stability of different B12 vitamers were studied in different light and pH conditions. Vitamin B12 forms are very light-sensitive, especially its physiological forms methyl- and adenosylcobalamin. The aim of this research was to study bioaccessibility of vitamin B12 from P. freudenreichii cells and selected food products using a static in vitro assay. After the in vitro model, vitamin B12 content was analysed with UHPLC system. In addition of bacterial cell samples, bioaccessibility was studied also in some food samples, like bread, pasta and spray-dried powder, fortified with P. freudenreichii cells. In vitamin B12 stability studies, red light seemed to improve the stability of B12 forms. In yellow light methyl- and adenosylcobalamin degraded after 15 minutes. In red light they were detectable after hours of exposure. Methylcobalamin seems to be the most sensitive form of vitamin B12 vitamers. The study revealed that the bioaccessibility of B12 was very small (1,5 %) in P. freudenreichii cells but over 50% in whole bacterial broth. Heat treatment for the samples improved the bioaccessibility to some extent. In B12 fortified food samples, the bioaccessibility of B12 was very good (>70 %). The number of heat treatments and food structure could be one reason why bioaccessibilities in food samples are better than in cell samples. According to this research, in situ fortified food products could be a promising source of vitamin B12 in future.
Subject: B12-vitamiini
in vitro
hyväksikäytettävyys
Propionibacterium freudenreichii
Full text embargoed until: 2022-06-01


Files in this item

Files Size Format View

Embargo on files ends: 2022-06-01

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record