Assessment of safety and tolerability of hybrid gel oral administration in an experiment on Wistar rats

封面

如何引用文章

全文:

详细

Due to the negative health effects such as cardiovascular diseases, diabetes and obesity, the consumers avoid foods high in saturated fatty acids. For this reason, one of the main goals of the food industry is to develop the substitutes for solid fats rich in unsaturated fatty acids. Recent studies have shown that oleogels can successfully replace saturated fats in various foods such as cakes, biscuits, meat products, chocolate and ice cream. We have developed a hybrid gel in which oleogel is made up from the composition of hydrogel and oleogel in a ratio of 5:95. The hydrogel is obtained from a 2 % solution of sodium alginate in combination with oleogel made from grape seed oil and beeswax in a concentration of 20 %. The safety assessment of the food hybrid gel was carried out on laboratory animals (linear Wistar rats). The animals were split into three groups to conduct the research. The rats of the first group got per oral injection with the gel being researched at a dose of 1 g of hybrid gel / kg of rat weight, the second group received three-fold increased dose — 3 g of hybrid gel / kg of rat weight for 30 days, the third control group was fed with a standard diet. Based on the results obtained, the safety and tolerability of oral administration of an edible hybrid gel based on oleogel made up from beeswax in Wistar rats was defined. The prospects for creating edible hybrid gels with oleogel from beeswax seem promising, as they solve current dietary and health issues while providing functional and sensory benefits in food formulations.

作者简介

N. Nepovinnykh

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov

编辑信件的主要联系方式.
Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
4, building 3, Peter Stolypin Ave., 410012, Saratov, Russia

S. Kozlov

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
4, building 3, Peter Stolypin Ave., 410012, Saratov, Russia

I. Ziruk

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
4, building 3, Peter Stolypin Ave., 410012, Saratov, Russia

V. Kutsenkova

Saratov State University of Genetics, Biotechnology and Engineering named after N. I. Vavilov

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
4, building 3, Peter Stolypin Ave., 410012, Saratov, Russia

Z. Ghorghi

Research Institute of Food Science and Technology; University of Tuscia

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
Zohreh B. Ghorghi is affiliated with the Research Institute of Food Science and Technology and the University of Tuscia, focusing on innovation in biological, agro-food, and forest systems. Department for Innovation in Biological, Agro-Food, and Forest Systems, University of Tuscia01100 Viterbo, Italy

M. Hesarinejad

Research Institute of Food Science and Technology

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
Km. 12 Quchan Highway-Mashhad, Mashhad, Iran

S. Yeganehzad

Research Institute of Food Science and Technology

Email: s.yeganehzad@rifst.ac.ir
Km. 12 Quchan Highway-Mashhad, Mashhad, Iran

参考

  1. FAO. (2010). Fats and fatty acids in human nutrition. Report of an expert consultation. FAO, Rome, Italy, 2010.
  2. Menaa, F., Menaa, A., Tréton J., Menaa, B. (2013). Technological approaches to minimize industrial trans fatty acids in foods. Journal of Food Science, 78(3), R377-R386. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12055
  3. Guasch-Ferré, M., Babio, N., Martínez-González, M. A., Corella, D., Ros, E., Martín-Peláez, S. et al. (2015). Dietary fat intake and risk of cardiovascular disease and all-cause mortality in a population at high risk of cardiovascular disease. American Journal of Clinical Nutrition, 102(6), 1563–1573. https://doi.org/10.3945/ajcn.115.116046
  4. Kochetkova, A. A., Vorob’eva, V.M., Sarkisyan, VA., Vorob’ev, I.S. (2024). Priority features of food products for health protection. Meat Technology, 12(264), 24–28. (In Russian) https://doi.org/10.33465/2308-2941-2024-12-24-28
  5. Daniel, J., Rajasekharan, R. (2003). Organogelation of plant oils and hydrocarbons by long-chain saturated FA, fatty alcohols, wax esters, and dicarboxylic acids. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 80(5), 417–421. https://doi.org/10.1007/s11746-003-0714-0
  6. Stortz, T. A., Zetzl, A. K., Barbut, S., Cattaruzza, A., Marangoni, A. G. (2012). Edible oleogels in food products to help maximize health benefits and improve nutritional profiles. Lipid Technology, 24(7), 151–154. https://doi.org/10.1002/lite.201200205
  7. Pușcaș, A., Mureșan, V., Socaciu, C., Muste, S. (2020). Oleogels in food: A review of current and potential applications. Foods, 9, 70–97. https://doi.org/10.3390/foods9010070
  8. Martins, A. J., Silva, P., Maciel, F., Pastrana, L. M., Cunha, R. L., Cerqueira, M. A. et al. (2019). Hybrid gels: Influence of oleogel/hydrogel ratio on rheological and textural properties. Food Research International, 116, 1298–1305. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.10.019
  9. Sinha, S. S., Upadhyay, A., Singh, A., Mishra, S., Pandey, N. (2024). Bigels a versatile gel composite for tailored application in food industries: A review. Food Structure, 41, Article 100380. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2024.100380
  10. Öǧütcü, M., Yılmaz, E. (2014). Oleogels of virgin olive oil with carnauba wax and monoglyceride as spreadable products. Grasas y Aceites, 65(3), Article e040. https://doi.org/10.3989/gya.0349141
  11. Mert, B., Demirkesen, I. (2016). Reducing saturated fat with oleogel/shortening blends in a baked product. Food Chemistry, 199, 809–816. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.12.087
  12. Palla, C., Giacomozzi, A., Genovese, D. B., Carrín, M. E. (2017). Multi-objective optimization of high oleic sunflower oil and monoglycerides oleogels: Searching for rheological and textural properties similar to margarine. Food Structure, 12, 1–14. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2017.02.005
  13. Sobolev, R., Frolova, Yu., Sarkisyan, V., Kochetkova, A. (2023). Waxy oleogels for partial substitution of solid fat in margarines. Gels, 9(9), Article 683. https://doi.org/10.3390/gels9090683
  14. Giacomozzi, A. S., Carrín, M. E., Palla, C. A. (2018). Muffins elaborated with optimized monoglycerides oleogels: From solid fat replacer obtention to product quality evaluation. Journal of Food Science, 83(6), 1505–1515. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14174
  15. Frolova, Yu.V., Sobolev, R.V., Sarkisyan, V.A., Kochetkova, A.A. (2022). Formation of the organoleptic profile of sugar cookies with a modified fat component. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition], 91(2), 93–98. (In Russian) https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-2-93-98
  16. Patel, A. R., Rajarethinem, P. S., Grędowska, A., Turhan, O., Lesaffer, A., De Vos, W. H. et al. (2014). Edible applications of shellac oleogels: Spreads, chocolate paste and cakes. Food and Function, 5(4), 645–652. https://doi.org/10.1039/c4fo00034j
  17. Ghorghi, Z. B., Yeganehzad, S., Hesarinejad, M. A., Faezian, A., Kutsenkova, V., Gao, Z. et al. (2023). Fabrication of novel hybrid gel based on beeswax oleogel: Application in the compound chocolate formulation. Food Hydrocolloids, 140, Article 108599. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.108599
  18. Bemer, H. L., Limbaugh, M., Cramer, E. D., Harper, W. J., Maleky, F. (2016). Vegetable organogels incorporation in cream cheese products. Food Research International, 85, 67–75. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.04.016
  19. Wang, Q., Espert, M., Hernández, M. J., Salvador, A., Sanz, T. (2024). Effect of cellulose ether emulsion and oleogel as healthy fat alternatives in cream cheese. Linear and nonlinear rheology, texture and sensory properties. Food Hydrocolloids, 150, Article 109740. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109740
  20. Lupi, F. R., Gabriele, D., Baldino, N., Seta, L., de Cindio, B., De Rose, C. (2012). Stabilization of meat suspensions by organogelation: A rheological approach. European Journal of Lipid Science and Technology, 114(12), 1381–1389. https://doi.org/10.1002/ejlt.201200212
  21. Jimenez-Colmenero, F., Salcedo-Sandoval, L., Bou, R., Cofrades, S., Herrero, A. M., Ruiz-Capillas, C. (2015). Novel applications of oil-structuring methods as a strategy to improve the fat content of meat products. Trends in Food Science and Technology, 44(2), 177–188. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.04.011
  22. Barbut, S., Wood, J., Marangoni, A. (2016). Quality effects of using organogels in breakfast sausage. Meat Science, 122, 84–89. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2016.07.022
  23. Moghtadaei, M., Soltanizadeh, N., Goli, S. A. H. (2018). Production of sesame oil oleogels based on beeswax and application as partial substitutes of animal fat in beef burger. Food Research International, 108, 368–377. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.03.051
  24. Oh, I., Lee, J., Lee, H. G., Lee, S. (2019). Feasibility of hydroxypropyl methylcellulose oleogel as an animal fat replacer for meat patties. Food Research International, 122, 566–572. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.01.012
  25. Co, E. D. Marangoni, A.G. (2012). Organogels: An alternative edible oil-structuring method. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 89(5), 749–780. https://doi.org/10.1007/s11746-012-2049-3
  26. Wang, Z., Chandrapala, J., Truong, T., Farahnaky, A. (2023). Multicomponent oleogels prepared with high- and low-molecular-weight oleogelators: Ethylcellulose and waxes. Foods, 12(16), Article 3093. https://doi.org/10.3390/foods12163093
  27. Öğütcü, M., Yılmaz, E. (2015). Characterization of hazelnut oil oleogels prepared with sunflower and carnauba waxes. International Journal of Food Properties, 18(8), 1741–1755. https://doi.org/10.1080/10942912.2014.933352
  28. Banerjee, S., Das, R. K., Terech, P., de Geyer, A., Aymonier, C., Loppinet-Serani, A. et al. (2013). Hybrid organogels and aerogels from co-assembly of structurally different low molecular weight gelators. Journal of Materials Chemistry, 1(20), 3305–3316. https://doi.org/10.1039/C3TC30104D
  29. BaratianGhorghi, Z., Faezian, A., Yeganehzad, S., Hesarinejad, M. A. (2022). Changes in thermal, textural, color and microstructure properties of oleogel made from beeswax with grape seed oil under the effect of cooling rate and oleogelator concentration. Research and Innovation in Food Science and Technology, 11(1), 43–54. https://doi.org/10.22101/jrifst.2022.283673.1242
  30. Martins, A. J., Cerqueira, M. A., Fasolin, L. H., Cunha, R. L., Vicente, A. A. (2016). Beeswax organogels: Influence of gelator concentration and oil type in the gelation process. Food Research International, 84, 170–179. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.03.035
  31. Marangoni, A. G., Idziak, S. H. J., Rush, J. W. E. (2008). Controlled release of food lipids using monoglyceride gel phases regulates lipid and insulin metabolism in humans. Food Biophysics, 3, 241–245. https://doi.org/10.1007/s11483-008-9054-y
  32. Tan, S.-Y., Wan-Yi Peh, E., Marangoni, A. G., Henry, C. J. (2017). Effects of liquid oil vs. oleogel co-ingested with a carbohydrate-rich meal on human blood triglycerides, glucose, insulin and appetite. Food and Function, 8, 241–249. https://doi.org/10.1039/C6FO01274D
  33. Issara, U., Park, S., Lee, S., Lee, J., Park, S. (2020). Health functionality of dietary oleogel in rats fed high-fat diet: A possibility for fat replacement in foods. Journal of Functional Foods, 70, Article 103979. https://doi.org/10.1016/j.jff.2020.103979
  34. Limpimwong, W., Kumrungsee, T., Kato, N., Noriyuki, Y., Thongngam, M. (2017). Rice bran wax oleogel: A potential margarine replacement and its digestibility effect in rats fed a high-fat diet. Journal of Functional Foods, 39, 250–256. https://doi.org/10.1016/j.jff.2017.10.035
  35. Hwang, H.-S., Kim, S., Singh, M., Winkler-Moser, J. K., Liu, S. X. (2012). Organogel formation of soybean oil with waxes. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 89(4), 639–647. https://doi.org/10.1007/s11746-011-1953-2
  36. Kutsenkova, V.S., Nepovinnykh, N.V., Yeganehzad, S.A. (2023). Hybrid gel as a substitute for hard fats in confectionery. Food Processing: Techniques and Technology, 1(53), 183–191. (In Russian) https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-1-2426
  37. Martins, A. J., Silva, P., Maciel, F., Pastrana, L. M., Cunha, R. L., Cerqueira, M. A. et al. (2019). Hybrid gels: Influence of oleogel/hydrogel ratio on rheological and textural properties. Food Research International, 116, 1298–1305. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.10.019
  38. Nepovinnykh, N.V., Yeganehzad, S.A. (2024). Influence of hydrogel/oleogel ratio on physico-chemical and textural properties of food hybrid gels. Izvestiya Vuzov. Food Technology, 2–3(396), 88–91. (In Russian) https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.14
  39. Jana, S., Martini, S. (2014). Effect of high-intensity ultrasound and cooling rate on the crystallization behavior of beeswax in edible oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62(41), 10192–10202. https://doi.org/10.1021/jf503393h
  40. Kwon, U. H., Chang, Y. H. (2022). Rheological and physicochemical properties of oleogel with esterified rice flour and its suitability as a fat replacer. Foods, 11(2), Article 242. https://doi.org/10.3390/foods11020242

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Piŝevye sistemy, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».