Наночастицы оксида цинка добавляют в различные типы упаковки для пищевых продуктов. Ученые выяснили, что эти мельчайшие частицы могут нарушить функцию кишечника. Результаты исследования опубликованы в журнале Food and Function.
Актуальность проблемы
Наночастицы очень малы, они имеют диаметр от 1 до 100 нанометров. Человеческий волос составляет около 75 000 нанометров в поперечнике, а эритроцит – примерно 7000 нанометров в поперечнике.
Наночастицы имеют относительно большую площадь поверхности, что делает их химически реактивными. Эта повышенная реактивность дает им уникальные свойства, которые используются производителями красок, косметики, окон, солнцезащитных кремов, тканей и автомобилей.
Поскольку наночастицы используют повсюду, некоторые ученые обеспокоены их потенциальным воздействием на здоровье человека.
Наночастицы очень малы и легко могут проникать в клетки нашего организма. И, что еще более тревожно, они могут пройти через клеточные мембраны, потенциально нарушая их активность. Однако мало известно, как они могут мешать биологическим процессам.
Материалы и методы исследования
Ученые из Университета Бингемтона (Binghamton University) в Нью-Йорке исследовали наночастицы оксида цинка (ZnO) в упаковке для пищевых продуктов.
Наночастицы ZnO включены в упаковку определенных продуктов
питания, таких как кукуруза, курица, тунец и спаржа, поскольку они обладают противомикробными свойствами. Кроме того, когда продукты, выделяющие серу, контактируют с консервной банкой, происходит изменение цвета упаковки; ZnO предотвращает эту реакцию, сохраняя свежесть пищи.
Исследователи хотели понять, могут ли наночастицы, присутствующие в пище, вызвать нарушения в пищеварительной системе. Используя масс-спектрометрию, ученые выяснили, как ZnO может попасть из упаковки в пищу.
Предыдущие исследования изучали влияние наночастиц на клетки кишечника, но они использовали высокие уровни, чтобы найти очевидные повреждения, такие как гибель клеток. Гретхен Малер (Gretchen Mahler) использовала другой подход.
Используя модель клеток кишечника, исследователи оценили, какое влияние наночастицы ZnO могут оказать на наш кишечник.
Малер объясняет: «Мы обнаружили, что наночастицы [ZnO] в дозах, которые обычно содержаться в еде, могут изменить то, как ваш кишечник поглощает питательные вещества».
Результаты научной работы
Исследователи наблюдали за частицами, осаждающимися на микроворсинках кишечника. Присоединяясь к микроворсинками, наночастицы потенциально уменьшают способность слизистой всасывать питательные вещества.
«Эта ведет к уменьшению поглощения питательных веществ. Некоторые из наночастиц также вызывают провоспалительную сигнализацию при высоких дозах, и это может увеличить проницаемость кишечной модели. Увеличение проницаемости кишечника означает, что соединения, которые не должны проникать в кровоток, попадают в кровь», – говорит Гретхен Малер.
Хотя это вызывает беспокойство, авторы отмечают, что исследование проводилось в лаборатории, а не на животных. Чтобы понять долгосрочные последствия для здоровья, потребуется гораздо больше исследований.
Однако они делают вывод: «Наша модель показывает, что наночастицы действительно влияют на организм, и понимание того, как они влияют на функцию кишечника, является важной областью изучения».
В настоящее время ученые планируют изучить взаимодействие между наночастицами и бактериями кишечника.
Авторы другого исследования утверждают, что наночастицы из двуокиси церия защищают от летальных доз радиации.
Литература
Moreno-Olivas F., Tako E., Mahler G. J. ZnO nanoparticles affect intestinal function in an in vitro model //Food & function. – 2018. – Т. 9. – №. 3. – С. 1475-1491.
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.