Πρώτο μέρος υλοποίησης
Στο πρώτο μέρος του EggWhiteBrain θα παραχθεί ρόφημα με βάση το ασπράδι του αυγού εμπλουτισμένο σε βιταμίνη B-12 (Cyanocobalamin) και φολικό οξύ σε βιομηχανικές συνθήκες. Το ασπράδι του αυγού επιλέγεται γιατί είναι ένα ρόφημα πλούσιο σε υψηλής διατροφικής αξίας πρωτεΐνη, χαμηλό σε λιπαρά και χοληστερίνη. Το φολικό οξύ διατίθεται σε διάφορες μορφές, είτε ως φολικό οξύ είτε σε μορφή αλάτων ([6S]-5-methyltetrahydrofolic acid, 5-formyltetrahydrofolate, καθώς και άλατα με ασβέστιο ή γλουκοζαμίνη). Υπάρχουν ενδείξεις ότι η μεθυλιωμένη μορφή ή/και το σύμπλοκο με τη γλουκοζαμίνη έχουν μεγαλύτερη βιοδιαθεσιμότητα στον ανθρώπινο οργανισμό. Στόχος λοιπόν του πρώτου μέρους του παρόντος έργου θα είναι ο εμπλουτισμός ροφήματος ασπραδιού αυγού με 1mg Β-12 και 1mg φολικού οξέος (μεθυλιωμένη μορφή).
Οι συγκεντρώσεις αυτές επιλέχθηκαν με βάση κλινικές μελέτες που έχουν δείξει ότι οι συγκεκριμένες δόσεις βοηθούν στην βελτίωση της γνωστικής λειτουργίας σε ασθενείς με Ήπια Νοητική Διαταραχή, καθώς και στη πρόληψη της νόσου Alzheimer. Επίσης η χορήγηση των συμπληρωμάτων διατροφής βοηθάει στην αποκατάσταση των χαμηλών επιπέδων Β12 και φολικού οξέως και την αντιμετώπιση των υψηλών τιμών ομοκυστείνης. Επιπλέον, η δοσολογία αυτή πληροί και τους κανονισμούς της νομοθεσίας τόσο ως προς την ασφάλεια όσο και ως προς τα ανώτατα όρια κατανάλωσης (SUP limits).


Για την παραγωγή του ροφήματος θα γίνουν οι παρακάτω μελέτες:
1. Διαλυτότητα Β-12 και φολικού άλατος στο ασπράδι του αυγού, ώστε να καθοριστεί η μέγιστη ποσότητα των βιταμινών που μπορούν να διαλυθούν στο ασπράδι (μg βιταμίνης/ ml ροφήματος) και η επίδρασή τους στα ρεολογικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του ροφήματος.
2. Τρόπος εισαγωγής στο ρόφημα (απλή ανάδευση, ομογενοποίηση σε υψηλή ταχύτητα ή και πίεση). Οι βιταμίνες θα προστεθούν στο ασπράδι του αυγού με διαφορετικούς τρόπους και θα αποθηκευτούν σε συνθήκες συντήρησης στους 4oC. Ανά τακτά χρονικά διαστήματα θα γίνεται δειγματοληψία από διαφορετικά σημεία του περιέκτη για να διαπιστωθεί η συγκέντρωση των βιταμινών, ενώ ταυτόχρονα θα παρακολουθείτε για τυχόν δημιουργία αιωρούμενων σωματιδίων ή καθίζηση.
3. Προσδιορισμός ποσότητας βιταμινών που καταστρέφεται κατά τη θερμική επεξεργασία (παστερίωση) του ροφήματος. Ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης των βιταμινών θα γίνει με χρήση τεχνικής LC-MSMS.
4. Μελέτη σταθερότητας των βιταμινών στο ρόφημα. Δείγματα εμπλουτισμένων ροφημάτων θα αποθηκευτούν σε πραγματικές συνθήκες αποθήκευσης (συντήρηση, 4οC) καθόλη τη διάρκεια ζωής του προϊόντος (~4 εβδομάδες) και θα προσδιορίζεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα η συγκέντρωση τους στο ρόφημα χωρίς να προηγείται η ανάδευση, ώστε να διαπιστωθεί αν υπάρχει καθίζηση των βιταμινών.
5. Με βάση τα παραπάνω αποτελέσματα θα καθοριστεί και το πρωτόκολλο ενσωμάτωσης (αρχικές ποσότητες και τρόπος εισαγωγής) των βιταμινών στο ρόφημα, ώστε το τελικό προϊόν να περιέχει τις επιθυμητές ποσότητες βιταμινών με την ελάχιστη δυνατή αλλοίωση των αρχικών ποιοτικών του χαρακτηριστικών.
Δεύτερο μέρος υλοποίησης
Θα εξετασθούν δυο ομάδες ασθενών με Ήπια Νοητική διαταραχή διαγνωσμένη σύμφωνα με τα κριτήρια του Morris 2012 συνολικά 30 ατόμων και μια ομάδα υγιών εθελοντών 15 ατόμων αντίστοιχης ηλικίας και φύλου. Οι ασθενείς θα ενημερωθούν λεπτομερώς για τους σκοπούς της μελέτης και θα δώσουν έντυπη συγκατάθεση για τη συμμετοχή τους σε αυτή.
Οι ασθενείς θα τυχαιοποιηθούν σε δυο ομάδες, οι οποίες θα λάβουν το προϊόν ως εξής :


α) η πρώτη ομάδα ένα καθημερινά και
β) η δεύτερη ομάδα ένα μέρα παρά μέρα


για ένα χρονικό διάστημα 12 μηνών.


Θα πραγματοποιηθεί νευροψυχομετρικός έλεγχος με τις δοκιμασίες Mini Mental State Examination (MMSE) και Montreal Cognitive Assessment (MOCA) πριν τη λήψη του προιόντος μετά από 6 μήνες και μετά από 12 μήνες. Κατά την ίδια χρονική περίοδο θα μετρηθούν, επίσης, τα επίπεδα του φολικού οξέος, της βιταμίνης Β12, καθώς και της ομοκυστείνης.


Νευροαπεικονιστικοί – Νευροφυσιολογικοί δείκτες


Θα πραγματοποιηθεί νευροαπεικονιστικός έλεγχος με MRI εγκεφάλου και καθορισμός του όγκου του ιπποκάμπου o οποίος είναι ο κύριος απεικονιστικός δείκτης της Ήπιας Νοητικής Διαταραχής και της νόσου Alzheimer, καθώς και νευροφυσιολογική αξιολόγηση της γνωστικής λειτουργίας με τη πραγματοποίηση γνωσιακών προκλητών δυναμικών (Event related Potentials) στην αρχή πριν τη λήψη του προϊόντος και μετά από 12 μήνες.
Τρίτο μέρος υλοποίησης
Για τον καλύτερο προσδιορισμό της ευεργετικής δράσης του συμπληρώματος διατροφής στην υγεία, θα γίνει ενδελεχής μελέτη των βιοχημικών αλλαγών που συντελούνται σε διάφορα επίπεδα βιολογικής οργάνωσης. Για το σκοπό αυτό θα γίνει συνδυαστική μελέτη σε μεταγραφόματος και μεταβολόματος ανάμεσα σε εθελοντές που θα καταλώνουν το σκεύασμα και σε ομάδα ελέγχου, που δε θα το καταναλώνει. Για τις αναλύσεις, θα χρειαστεί να γίνει δειγματοληψία αίματος και ούρων.
Προκειμένου να καλυφθεί πλήρως η σύνθεση του μεταβολόματος θα χρησιμοποιηθεί ένας συνδυασμός μεθόδων χρωματογραφίας και φασματομετρίας μάζας (GC/MS-MS/QToF Agilent 7200A, LC/MS-MS/QToF Agilent 1290-6540 UHD, LC/MS-MS Thermo Orbitrap), καθώς και φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR 600 MHz Agilent). Η συνδυαστική χρήση αυτων των διαφορετικών τεχνολογιών, ε΄χει βρεθεί να μπορεί να μας δίνει το ευρύτερο φάσμα μεταβολιτών διαφόρετικών ιδιοτήτων, όπου με τη σειρά τους μπορούν να μας δώσουν περισσότερη πληροφορία για την επακόλουθη ανάλυση μεταβολικών μονοπατιών. Σε ένα επιλεγμένο αριθμό δειγμάτων (50) θα γίνει και ανάλυση μεταγραφωμικής.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος θα πραγματοποιηθεί με την μονάδα Agilent SureScan χρησιμοποιώντας το SurePrint G3 Human Geb Exp v3 Array kit. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης θα αξιολογηθούν χρησιμοποιώντας την ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο (RT-PCR). Τα αποτελέσματα των αναλύσεων μεταγραφόματοςς και μεταβολόματος θα αναλυθούν συνδυαστικά με εργαλεία βιοπληροφορικής. Η ανάλυση θα υλοποιηθεί σε γλώσσα R και στα πρότυπα της Bioconductor, μια μεθοδολογία εύρεσης «σημαντικών» βιοδεικτών σε ένα βιολογικό δίκτυο, η οποία θα περιλαμβάνει την είσοδο γονιδιακών και μεταβολομικών εκφράσεων (αρχεία txt. ή .raw), τον ποιοτικό έλεγχο με χρήση της μεθόδου Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA), τη μείωση θορύβου λόγω σφαλμάτων κατά την προετοιμασία και ανάλυση δειγμάτων, την κανονικοποίηση και την εύρεση των διαφοροποιημένων εκφράσεων των βιοδεικτών βάσει της ανάλυσης διακύμανσης (ANOVA).
Τα αποτελέσματα των ομικών αναλύσεων από την πληθυσμιακή μελέτη θα χαρτογραφηθούν σε ρυθμιστικά μονοπάτια, διεξάγοντας ανάλυση κοινών μονοπατιών χρησιμοποιώντας το λογισμικό GeneSpring. Ο στόχος είναι να ενσωματωθούν τα αποτελέσματα από τις ομικές αναλύσεις σε μια μηχανιστική περιγραφή των αλληλεπιδράσεων των μονοπατιών που επηρεάζουν τη σύνθεση της βιταμίνης Β12 και του φολικού οξέως, αλλά και οι ευεργετικές επιδράσεις των συμπληρωμάτων αυτών διατροφής με βιοδείκτες που σχετίζονται με την καλύτερη υγεία, με έμφαση στην παιδική νευροανάπτυξη κατά την κυοφορία.
Τέταρτο μέρος υλοποίησης
Στόχος του 4ου μέρους θα είναι η παραγωγή 3 διαφορετικών προϊόντων σκόνης αυγού από α) ασπράδι, β) κρόκο, γ) συνδυασμό α και β
Η παραγωγή σκόνης είτε από ασπράδι είτε από κρόκο θα γίνει με τη χρήση ξήρανσης με ψεκασμό (spray dryer). Η διεργασία θα αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:


Αρχική επεξεργασία (πλύσιμο αυγών) → διαχωρισμός (διαχωρισμός ασπραδιού από κρόκο, ομογενοποίηση) → παστερίωση (45 °C, 30 min) → φυσική ζύμωση για απομάκρυνση ζακχάρων → spray drying → ψύξη (−40 °C για 10 h) → αποστείρωση (microwave drying oven) → ψύξη και κοσκίνιση (standard κόσκινο 80 mesh).


Θα μελετηθούν συγκεκριμένα οι ακόλουθες συνθήκες ξήρανσης ακολουθώντας στατιστικό πολυπαραγοντικό σχεδιασμό Box–Behnken:


α) Θερμοκρασία εισόδου της τροφοδοσίας


β) Συγκέντρωση τροφοδοσίας


γ) Ταχύτητα εισόδου τροφοδοσίας


δ) Ταχύτητα και θερμοκρασία αέρα ξήρανσης
Θα προσδιοριστούν οι βέλτιστες συνθήκες σε ξηραντήρα ψεκασμού ώστε να μεγιστοποιηθεί η απόδοση σε στερεά του ξηραντήρα, με την ελάχιστη δυνατή υποβάθμιση των ποιοτικών χαρακτηριστικών (χρώμα, περιεχόμενο -SH , υγροσκοπικότητα και ικανότητα διόγκωσης). Επιπλέον θα μελετηθούν διαφορετικοί μικροοργανισμοί και ένζυμα για τη ζύμωση (οξειδάση της γλυκόζης, LAB βακτήρια κ.α.) για να προσδιοριστεί η βέλτιστη τελική ποιότητα του προϊόντος (γεύση, χρώμα και σταθερότητα).
Τέλος θα γίνει έρευνα για την πλήρη οικονομική και εμπορική αξιοποίηση των αποτελεσμάτων των έργου η οποία θα περιλαμβάνει μεταξύ των άλλων την Ανάλυση Κύκλου Ζωής των προϊόντων, τον σχεδιασμό της στρατηγικής για την επιτυχή τοποθέτηση και αποδοχή των νέων προϊόντων από τους καταναλωτές και την τεχνοοικονομική αξιολόγηση της εταιρίας ΑΥΓΟΔΙΑΤΡΟΦΙΚΗ μετά την παραγωγή των νέων προϊόντων.
Αναμενόμενα αποτελέσματα
  • Ανάπτυξη νέας γκάμας προϊόντων για την εταιρία, με τη δημιουργία ενός λειτουργικού τροφίμου, αλλά και σκόνης αυγού.


  • Παραγωγή νέας γνώσης αναφορικά με τα μεταβολικά μονοπάτια που επηρεάζονται από την πρόσληψη του εμπλουτισμένου ροφήματος.


  • Παραγωγή νέας γνώσης για το αν η βιταμίνη β-12 και το φολικό οξύ υπό τη μορφή συμπληρωμάτων διατροφής ενσωματωμένα σε ρόφημα συμβάλλουν στην πρόληψη της ΗΝΔ.


  • Βελτίωση ανταγωνιστικότητας της εταιρίας με προσθήκη νέων προϊόντων, άνοιγμα σε νέες αγορές (συμπληρωμάτων διατροφής) και αύξηση της ανθρώπινης εργασίας, καθώς θα απαιτηθεί η δημιουργία νέου εξειδικευμένου ανθρώπινου δυναμικού.


  • Mηχανιστική περιγραφή των αλληλεπιδράσεων των μονοπατιών που επηρεάζουν τη σύνθεση της βιταμίνης Β12 και του φολικού οξέως, αλλά και οι ευεργετικές επιδράσεις των συμπληρωμάτων αυτών διατροφής με βιοδείκτες που σχετίζονται με την καλύτερη υγεία, με έμφαση στην παιδική νευροανάπτυξη κατά την κυοφορία.
Μετάβαση στο περιεχόμενο