Наночастицы в упаковке для пищевых продуктов могут нарушить функцию кишечника

Разведопрос: Алексей Водовозов про алкоголь и здоровый образ жизни (June 2019).

Anonim

Наночастицы оксида цинка добавляют к различным типам упаковки пищевых продуктов. В новом исследовании выясняется, что эти мельчайшие частицы могут нарушить то, как наши кишечники поглощают питательные вещества.

Многие консервированные продукты содержат наночастицы цинка.

Наночастицы имеют диаметр от 1 до 100 нанометров.

Чтобы представить это в перспективе, человеческий волос составляет около 75 000 нанометров в поперечнике, а эритроцит - примерно 7000 нанометров в поперечнике.

Таким образом, наночастицы очень малы. И, что тревожно, они повсюду.

Наночастицы имеют относительно большую площадь поверхности, что делает их более химически реактивными. Эта повышенная реактивность дает им уникальные свойства, которые используются производителями широкого спектра продуктов, в том числе красок, косметики, окон, солнцезащитных кремов, тканей и автомобилей.

Поскольку наночастицы используются все более либерально, некоторые ученые все больше обеспокоены их потенциальным воздействием на здоровье человека.

Поскольку они настолько распространены и настолько малы, для наночастиц очень легко проникать в наши тела. И, что еще более тревожно, они достаточно малы, чтобы проходить через клеточные мембраны, потенциально нарушая их активность. Однако мало известно о том, как они могут мешать биологическим процессам.

Глядя на исследование этих взаимодействий, исследователи из Университета Бингемтона в Нью-Йорке рассматривали наночастицы оксида цинка (ZnO) в упаковке для пищевых продуктов, в частности.

Почему цинк в упаковке для пищевых продуктов?

ZnO наночастицы включены в упаковку определенных продуктов питания, таких как кукуруза, курица, тунец и спаржа, поскольку они обладают противомикробными свойствами. Кроме того, когда продукты, производящие серу, контактируют с консервной банкой, она производит черное обесцвечивание; ZnO предотвращает эту реакцию, сохраняя свежесть в еде.

Исследователи, возглавляемые Гретхен Малер, адъюнкт-профессор биоинженерии, хотели понять, могут ли уровни, присутствующие в пище, вызвать нарушения в пищеварительной системе.

Во-первых, используя масс-спектрометрию, они оценили, насколько ZnO ​​можно реалистично переносить из упаковки в пищу.

Было обнаружено, что пища содержит «100 раз дневное диетическое пособие на цинк».

Предыдущие исследования исследовали влияние наночастиц на клетки кишечника, но они, как правило, использовали более высокие уровни, чтобы искать более очевидные повреждения, такие как гибель клеток. Малер и ее команда использовали другой подход.

Рак эндометрия: заряженные наночастицами наночастицы уничтожают опухолевые клетки

В недавней статье исследователи описывают новую стратегию, которая может повысить выживаемость при раке эндометрия.

Прочитай сейчас

Она объясняет: «Мы смотрим на функцию клетки, которая является гораздо более тонким эффектом и смотрит на дозы наночастиц, которые ближе к тому, на что вы действительно можете столкнуться».

Используя модель клеток кишечника, команда оценила, какое влияние наночастицы ZnO могут оказать на наш кишечник. Их результаты опубликованы в журнале Food and Function.

Малер объясняет, что они обнаружили:

«Мы обнаружили, что наночастицы (ZnO) в дозах, которые имеют отношение к тому, что вы обычно можете есть в еде или в день, могут изменить то, как ваш кишечник поглощает питательные вещества».

Наночастицы цинка и микроворсинки

Наблюдались частицы, осаждающиеся на структурах, которые представляют микроворсинки кишечника. Это крошечные пальцевидные выступы, которые увеличивают площадь поверхности кишечника, которая доступна для поглощения питательных веществ.

Присоединяясь к микроворсинам, наночастицы потенциально уменьшают способность подкладки принимать питательные вещества. «Эта потеря площади поверхности, - объясняет Малер, - ведет к уменьшению поглощения питательных веществ».

«Некоторые из наночастиц также вызывают провоспалительную сигнализацию при высоких дозах, и это может увеличить проницаемость кишечной модели», добавляет она.

«Увеличение проницаемости кишечника - это не очень хорошо - это означает, что соединения, которые не должны проникать в кровоток, могут быть способны».

Гретхен Малер

Хотя это, безусловно, вызывает беспокойство, авторы с готовностью отмечают, что это исследование проводилось в лаборатории, а не у животного. Таким образом, на данном этапе результаты не могут быть экстраполированы. Чтобы полностью понять долгосрочные последствия для здоровья, потребуется гораздо больше исследований. Однако она делает вывод:

«Я могу сказать, что наша модель показывает, что наночастицы действительно влияют на нашу модель in vitro, и понимание того, как они влияют на функцию кишки, является важной областью изучения безопасности потребителей».

Уже сейчас команда изучает влияние наночастиц на других животных. В газете, опубликованной в прошлом месяце в журнале « Нанотоксикология», был рассмотрен вопрос о том, как наночастицы диоксида титана, обнаруженные во многих косметических средствах, влияют на кишечник плодовой мухи. Опять же, они обнаружили изменения в микроворсиях, которые повлияли на поглощение глюкозы.

В другом продолжающемся исследовании у цыплят Малер говорит, что предварительные результаты «похожи на исследование клеточной культуры», обсуждаемое в этой статье. Они также обнаружили, что «кишечные популяции кишечника затронуты», что открывает совершенно новую линию исследований.

В настоящее время команда планирует продолжить в этом ключе и будет концентрировать свои усилия на потенциальном взаимодействии между наночастицами и бактериями кишечника.