シリコンのバイオアベイラビリティーを調節するために使用される異なる有機マトリックスのインビトロ評価

In vitro evaluation of different organic matrices used to modulate silicon bioavailability.

• Erik Tedesco
• Federico Benetti
• Raffaele Pezzani

抄録

ケイ素（Si）には多くの健康特性があります。それは細胞外マトリックスの要素であり、コラーゲン合成、骨のミネラル化、免疫系の調節に関与し、アルツハイマー病の金属蓄積とアテローム性動脈硬化症のリスクを減少させます。腸管吸収が悪いため、Siはオルソケイ酸（OSA）の形で摂取し、そのバイオアベイラビリティーを促進している。本研究の目的は、ヒト腸管上皮モデルでのバイオアクセス性、バイオアベイラビリティー、安全性を確認するために、安定化OSAを含む異なる市販の栄養補助食品を比較することであった。また、糖衣との生体適合性についても調査した。OSAの安定化剤としてコラーゲン、マルトデキストリン、およびコリンを含むサプリメントを分析した。バイオアクセス性は、インビトロ消化プロセスを用いて検討した。バイオアベイラビリティは、単独でCaco2細胞株を用いて、またはHT29-MTX細胞株との共培養を用いて調査した。試験した化合物の安全性（腸管上皮の完全性の観点から）は、MTSアッセイ、経上皮電気抵抗、および見かけの透過性に基づいて判断した。3つの製剤はまた、腸のグリコカリックスSi保持のCaco2細胞モデルで試験した。コリン製剤OSAは、約14倍高いSiのバイオアベイラビリティ（P<.05）で、マルトデキストリン安定化サプリメントを凌駕した。コリン配合OSA製剤は、結果として腸管上皮の破壊と、細胞透過性を増加させた。サプリメントの吸収とバイオアベイラビリティ（および有害性）は、関与するOSA安定剤に応じて、かなり異なっていました。テストした3つの製剤のうち、コラーゲンで形成されたOSAは、最高のSi栄養補助食品を表しています。

Silicon (Si) has numerous health properties. It is an element of the extracellular matrix; it is involved in collagen synthesis, bone mineralization, and immune system modulation; and it reduces metal accumulation in Alzheimer's disease and the risk of atherosclerosis. Given its poor intestinal absorption, Si is ingested in the form of orthosilicic acid (OSA) to promote its bioavailability. The aim of this work was to compare different commercial dietary supplements containing stabilized OSA to ascertain their bioaccessibility, bioavailability, and safety in a model of human intestinal epithelium. Biocompatibility with the glycocalyx was also investigated. Supplements containing collagen, maltodextrins, and choline as OSA stabilizers were analyzed. Bioaccessibility was explored by means of an in vitro digestive process. Bioavailability was investigated using a Caco2 cell line alone, or co-culturing with a HT29-MTX cell line. The safety of the compounds tested (in terms of intestinal epithelium integrity) was judged on the grounds of MTS assay, transepithelial electrical resistance, and apparent permeability. The three formulations were also tested in a Caco2 cell model of intestinal glycocalyx Si retention. The choline-formulated OSA formulation outperformed the maltodextrin-stabilized supplement, with a Si bioavailability about 14 times higher (P < .05). The choline-formulated OSA formulation increased cell permeability, with consequent intestinal epithelium disruption. The supplements' absorption and bioavailability (and harmfulness) differed considerably, depending on the OSA stabilizer involved. Of the three formulations tested, the collagen-formulated OSA represents the best Si dietary supplement.

© 2020 The Authors. The FASEB Journal published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Federation of American Societies for Experimental Biology.