Наночастиците в опаковките на храни могат да нарушат функцията на червата
Наночастиците цинков оксид се добавят към много различни видове опаковки на храни. Ново проучване установява, че тези малки частици могат да нарушат начина, по който червата ни абсорбират хранителни вещества.
Наночастиците са с диаметър между 1 и 100 нанометра.
За да се постави това в перспектива, човешката коса е около 75 000 нанометра, а червените кръвни клетки са приблизително 7 000 нанометра.
Така че, наночастиците наистина са много малки. И, което е тревожно, те са навсякъде.
Наночастиците имат относително голяма повърхност, което ги прави по-химически реактивни. Тази повишена реактивност им дава уникални свойства, които се използват от производителите на широка гама от продукти, включително бои, козметика, прозорци, слънцезащитни продукти, тъкани и автомобили.
Тъй като наночастиците се използват все по-широко, някои учени стават все по-загрижени за тяхното потенциално въздействие върху човешкото здраве.
Тъй като те са толкова често срещани и толкова малки, за наночастиците е много лесно да навлязат в телата ни. И, което е още по-тревожно, те са достатъчно малки, за да преминат през клетъчните мембрани, потенциално нарушавайки тяхната дейност. Въпреки това, малко се знае за това как те могат да повлияят на биологичните процеси.
Търсейки да разследват тези взаимодействия, изследователи от университета Бингхамтън в Ню Йорк разглеждат по-специално наночастиците цинков оксид (ZnO) в опаковките на храните.
Защо цинкът е в опаковката на храните?
Наночастиците ZnO са включени в опаковката на определени хранителни продукти, като царевица, пилешко месо, риба тон и аспержи, тъй като имат антимикробни свойства. Също така, когато храните, произвеждащи сяра, влизат в контакт с консервна кутия, това води до черно обезцветяване; ZnO предотвратява тази реакция, поддържайки храната свежа.
Изследователите - водени от Гретхен Малер, доцент по биоинженерство - искаха да разберат дали нивата, присъстващи в храната, могат да причинят смущения в храносмилателната система.
Първо, използвайки масспектрометрия, те оцениха колко ZnO реално може да бъде прехвърлено от опаковката в храната.
Установено е, че храната съдържа „100 пъти дневната хранителна добавка на цинк“.
Предишни проучвания са изследвали ефекта на наночастиците върху чревните клетки, но те са били склонни да използват по-високи нива, за да търсят по-очевидни увреждания, като клетъчна смърт. Малер и нейният екип използваха различен подход.
Тя обяснява: „Ние разглеждаме клетъчната функция, която е много по-фин ефект, и разглеждаме дози от наночастици, които са по-близки до това, на което наистина бихте могли да бъдете изложени.“
Използвайки модел на чревни клетки, екипът оцени какъв вид влияние могат да окажат наночастиците ZnO върху нашите черва. Резултатите от тях са публикувани в списанието Храна и функция.
Малер обяснява какво са разкрили:
„Установихме, че [ZnO] наночастици в дози, които са от значение за това, което обикновено можете да ядете по време на хранене или на ден, могат да променят начина, по който червата ви абсорбира хранителни вещества.“
Наночастици цинк и микровили
Наблюдавано е, че частиците се утаяват върху структури, които представляват чревните микровили. Това са малки, подобни на пръсти издатини, които увеличават повърхността на червата, която е на разположение за усвояване на хранителни вещества.
Чрез прикрепване към микровилините, наночастиците потенциално намаляват способността на лигавицата да приема хранителни вещества. „Тази загуба на повърхност“, обяснява Малер, „води до намаляване на абсорбцията на хранителни вещества“.
„Някои от наночастиците също предизвикват провъзпалителна сигнализация при високи дози и това може да увеличи пропускливостта на чревния модел“, добавя тя.
„Увеличението на чревната пропускливост не е нещо добро - това означава, че съединенията, които не би трябвало да преминават в кръвния поток, може да са в състояние.“
Гретхен Малер
Въпреки че това със сигурност изглежда притеснително, авторите бързат да отбележат, че това проучване е проведено в лаборатория, а не върху животно. По този начин на този етап констатациите не могат да бъдат екстраполирани. За да се разберат напълно дългосрочните последици за здравето, ще са необходими много повече изследвания. Тя обаче заключава:
„Това, което мога да кажа, е, че нашият модел показва, че наночастиците имат ефект върху нашия in vitro модел и че разбирането как те влияят на функцията на червата е важна област на изследване за безопасността на потребителите.“
Вече екипът изследва ефектите на наночастиците върху други животни. Доклад, публикуван миналия месец в списанието Нанотоксикологията разгледа как наночастиците титанов диоксид - които се намират в много козметични продукти - влияят върху червата на плодова муха. Отново те откриха промени в микровилините, които повлияха на усвояването на глюкозата.
В друго текущо проучване върху пилета Малер казва, че предварителните открития са „подобни на изследването на клетъчната култура“, обсъдено в тази статия. Те също така са установили, че „микробните популации на червата са засегнати“, което отваря изцяло нова линия на проучване.
Сега екипът планира да продължи в тази насока и ще съсредоточи усилията си върху потенциалното взаимодействие между наночастици и чревни бактерии.
