研究者らは、ビタミンD3の栄養補給手段として、パーソナライズされたココアベースの蜂蜜配合物を3Dプリントした。

2025年1月16日、アンタークティックベアは、ベルファストのクイーンズ大学が最近発表した研究で、3Dプリント技術を使用して、ギリシャ産の生ハチミツとビタミンD3（VitD3）を配合したココアベースのフォーミュラが作成されたことを知りました。研究者たちは、味と生物学的利用能の問題に取り組むことでサプリメントの摂取を改善することを目指しています。彼らの方法は、オーガニックココアをさまざまな濃度の蜂蜜と混ぜ、VitD3を加え、特殊な3D印刷技術を使用して正確で安定した「印刷物」を形成するというものです。
関連研究は「免疫システム強化のための栄養キャリアとしての3Dプリントカカオベースの配合」というタイトルで、Current Research in Food Science誌に掲載されました。

論文リンク: https://doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100949
3種類の蜂蜜（チェストベリー、ラベンダー、エルサレムセージ）を37℃で溶かし、100％オーガニックのココアリキュールに加えます。研究チームは、異なる蜂蜜の比率が最終混合物に与える影響を調べるために、5%と10%（重量）の2つの濃度を準備しました。物理化学試験の結果、チョコレートとハチミツの配合物は常温で液体のままであり、38℃までの温度でも安定していることが示されました。レオロジー分析により、蜂蜜を加えると粘度が増加し、3D プリントされた形状の構造的安定性が向上することが示されました。
論文のグラフィカルな概要。画像はScience Directより。
10% 濃度のラベンダーハチミツは、粘度とビタミン D3 との相性の点でバランスの取れた選択肢となります。熱評価により、ビタミン D3 がチョコレートマトリックス内に均一に分散され、非晶質であることが確認され、持続的な薬物送達が促進されました。研究者らは、蜂蜜含有量が多いほど崩壊時間が長くなり、口腔環境におけるビタミンD3の放出がより制御される可能性が高まることを発見した。
CHOC EDGE の ChocCreator V2.0 Plus は、精密に調整されたココア層を構築するためのプロフェッショナルなチョコレート 3D プリンターです。印刷装置は半固体押し出し (SSE) によって動作し、低温のゲル状材料を層ごとに堆積させます。 SSE テクノロジーは、複雑なチョコレートのデザインに必要な粘度を維持しながら、蜂蜜の生理活性化合物やビタミン D3 などの熱に敏感な成分を保存します。
蜂蜜とビタミン D3 を約 80 °C でココアに混ぜ、その後、配合物を約 32.5 °C まで冷却し、温度制御されたアルミニウム製注射器に充填しました。印刷された形状（20 mm x 20 mmの正方形、厚さ1 mm）を室温で冷却しました。各配合の寸法評価では形状は一貫していましたが、蜂蜜の添加により最終重量に影響が出ました。
△図: (A) TinkerCAD での 3D デザイン、(B) Choc Print™ ソフトウェアを使用した 3D スライスデザイン、(C) 3D プリントされたココアベースのレシピ。画像はScience Directより。
嗜好性、構造的完全性、抗菌性を評価する<br /> この研究の目標の 1 つは、患者のサプリメント摂取の遵守を制限することが多い嗜好性の問題に対処することです。蜂蜜の官能特性は広く認められており、医薬品有効成分の苦味を隠すことができます。テクスチャ分析により、蜂蜜の濃度の違いが機械的強度に影響を与えることが示されました。蜂蜜含有量が多いプリントの中には硬度が上昇したものもありましたが、他のプリントでは選択したパラメータの下では有意な差は見られませんでした。
研究者らは、印刷前と印刷後の生の蜂蜜の抗菌特性も評価した。生のラベンダーハチミツは、特定の濃度で黄色ブドウ球菌や大腸菌などの細菌株を阻害しましたが、最終印刷物では紙拡散テストで測定可能な阻害領域は示されませんでした。この研究では、この結果の原因として、印刷プロセス中に抗菌化合物が希釈される可能性があることや、目に見える抑制ゾーンを形成するために蜂蜜の濃度を高める必要があることなど、いくつかの要因を挙げている。
研究で提案されている次のステップには、官能評価の実施、より大規模な印刷の検討、その他の有効成分や栄養素の組み合わせの評価などが含まれます。著者らは、3Dプリントされたチョコレートハニーサプリメントは、特に正確な投与量と患者に優しい形式が重要な状況において、よりパーソナライズされたオンデマンドのヘルスケアソリューションへの道を開く可能性があると示唆している。
△ 3つの保管条件下での異なる蜂蜜品種（LH、VH、JH）の物理的特性（表面形態と色）を示すサーモグラム：（A）常温（20.0 °C ± 0.5 °C）、（B）冷蔵温度（5.0 °C ± 0.5 °C）、（C）冷凍温度（-20.0 °C ± 0.5 °C）。画像はScience Directより。

研究者らは、ビタミンD3の栄養補給手段として、パーソナライズされたココアベースの蜂蜜配合物を3Dプリントした。

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