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Predicting Effective Plant Phosphopeptide–Calcium Formulations Using Machine Learning for Ca/Vitamin D3 and K2 Supplement Development via Pickering Emulsion

Projektbeschreibung

Pflanzliche Phosphopeptid-Calcium-Formulierungen zur Nährstoffverabreichung

Da pflanzliche Ernährungsweisen immer beliebter werden, ist eine ausreichende Zufuhr von Kalzium entscheidend für die Erhaltung der Gesundheit. Obwohl Caseinphosphopeptide die Calciumaufnahme verbessern, gibt ihre Verwendung Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit und eignet sich nicht für eine milchfreie Ernährung. Das durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt CaVita-Phos entwickelt pflanzliche Phosphopeptid-Calcium (PPP-Ca)-Formulierungen. Es wird ein Datensatz auf der Grundlage massenspektrometrischer Analysen erstellt, um die Calciumchelatbildung und Biozugänglichkeit zu bewerten und mithilfe von maschinellem Lernen geeignete Kandidaten zu identifizieren. Darüber hinaus wird im Rahmen des Projekts das Potenzial von PPP-Ca-Komplexen in Pickering-Emulsionen für eine verbesserte Nährstoffverabreichung untersucht.

Ziel

As plant-based diets expand worldwide, ensuring adequate calcium (Ca) intake has become a pressing challenge. Ca is essential for bone, muscle, and dental health, while vitamins D₃ and K2 regulate its absorption and metabolism. Insufficient uptake of these nutrients can lead to osteoporosis, cardiovascular problems, and other deficiency-related diseases. Casein phosphopeptides (CPPs) are the best-known bioactive ingredients used to chelate calcium and improve its bioavailability in supplements, but their limited extraction capacity and the environmental impact of milk production conflict with the SDG on responsible consumption and production, and they are unsuitable for those seeking dairy-free alternatives.
This project will address this gap by developing plant-derived phosphopeptide–calcium (PPP–Ca) formulations from various plant proteins. First, a structural–physicochemical dataset will be established using high-resolution mass spectrometry, combined with systematic measurements of calcium chelating and bioaccessibility. Second, machine-learning models will be trained on this dataset to predict phosphorylation-dependent structures and identify PPP–Ca candidates that can near CPPs in Ca-chelating capacity and bioavailability. Third, PPP–Ca complexes will be evaluated as stabilizers in Pickering emulsions for the co-delivery of calcium and vitamins, aiming to enhance gastrointestinal stability and nutrient absorption.
The fellowship will provide advanced research training in food chemistry, mass spectrometry, and machine learning at Kiel University (CAU) under the supervision of Prof. Karin Schwarz, followed by a secondment at the Technical University of Denmark (DTU) under the supervision of Prof. Charlotte Jacobsen, offering complementary expertise in supplement formulation. Outcomes will contribute to sustainable, multifunctional supplements and significantly advance the fellow’s career development in interdisciplinary research, teaching, and leadership.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITAET ZU KIEL
Netto-EU-Beitrag
€ 202 125,12
Adresse
OLSHAUSENSTRASSE 40
24118 Kiel
Deutschland
Region
Schleswig-Holstein Schleswig-Holstein Kiel, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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