Toidupakendis olevad nanoosakesed võivad häirida soolestiku tööd
Tsinkoksiidi nanoosakesed lisatakse paljudele erinevat tüüpi toidupakenditele. Uus uuring näitab, et need väikesed osakesed võivad häirida meie soolte toitainete imendumist.
Nanoosakeste läbimõõt on vahemikus 1 kuni 100 nanomeetrit.
Selle perspektiivi silmas pidades on inimese juuksekarv umbes 75 000 nanomeetrit ja punane verelibled umbes 7000 nanomeetrit.
Niisiis, nanoosakesed on tõesti väga väikesed. Ja murettekitavalt on neid igal pool.
Nanoosakestel on suhteliselt suur pind, mis muudab need keemiliselt reaktiivsemaks. See suurenenud reaktsioonivõime annab neile ainulaadsed omadused, mida kasutavad paljude tootevalikute tootjad, sealhulgas värvid, kosmeetika, aknad, päikesekreemid, kangad ja autod.
Kuna nanoosakesi kasutatakse üha vabamalt, tunnevad mõned teadlased üha suuremat muret nende võimaliku mõju pärast inimeste tervisele.
Kuna need on nii tavalised ja nii väikesed, on nanoosakestel meie kehasse väga lihtne siseneda. Ja veelgi murettekitavam on see, et nad on piisavalt väikesed, et läbida rakumembraane, häirides nende tegevust. Siiski on vähe teada, kuidas need võivad bioloogilisi protsesse segada.
Nende koosmõjude uurimiseks uurisid New Yorgi Binghamtoni ülikooli teadlased eelkõige tsinkoksiidi (ZnO) nanoosakesi toiduainete pakendites.
Miks on tsink toidupakendites?
ZnO nanoosakesed kuuluvad teatud toiduainete, näiteks maisi, kana, tuunikala ja spargli pakendisse, kuna neil on antimikroobsed omadused. Samuti, kui väävlit tootvad toidud puutuvad kokku plekkpurgiga, tekitab see musta värvi; ZnO hoiab ära selle reaktsiooni, hoides toidu värske välimusega.
Teadlased - eesotsas bioinseneri dotsendi Gretchen Mahleriga - soovisid mõista, kas toidus sisalduv tase võib põhjustada seedesüsteemi häireid.
Esiteks hindasid nad massispektromeetriat kasutades, kui palju ZnO-d oleks võimalik pakendilt toidule reaalselt üle kanda.
Leiti, et toit sisaldab 100 korda päevas tsingi toidukogust.
Varasemad uuringud on uurinud nanoosakeste mõju soolerakkudele, kuid nad kippusid kasutama kõrgemaid tasemeid ilmsemate kahjustuste, näiteks rakusurma, otsimiseks. Mahler ja tema meeskond kasutasid teistsugust lähenemist.
Ta selgitab: "Me vaatleme rakkude funktsiooni, mis on palju peenem efekt, ja vaatleme nanoosakeste doose, mis on lähemal sellele, millega te tegelikult kokku puutuda võiksite."
Soolerakkude mudeli abil hindas meeskond, millist mõju võivad ZnO nanoosakesed meie sooltele avaldada. Nende tulemused avaldatakse ajakirjas Toit ja funktsioon.
Mahler selgitab, mida nad avastasid:
"Leidsime, et [ZnO] nanoosakesed annustes, mis on olulised söögi või päeva jooksul tavaliselt söömiseks, võivad muuta teie soolte toitainete omastamise viisi."
Tsingi nanoosakesed ja mikroosi
Täheldati osakeste asetumist soolestiku mikrovilli kujutavatele struktuuridele. Need on pisikesed sõrmelaadsed projektsioonid, mis suurendavad soolte pinda, mis on toitainete imendumiseks saadaval.
Mikroosadele kinnitumisel vähendasid nanoosakesed potentsiaalselt voodri võimet toitaineid vastu võtta. "Pinna vähenemine," selgitab Mahler, "põhjustab toitainete imendumise vähenemist."
"Mõned nanoosakesed põhjustavad suurtes annustes ka põletikueelset signaali ja see võib suurendada soolemudeli läbilaskvust," lisab ta.
"Soole läbilaskvuse suurenemine pole hea - see tähendab, et ühendid, mis ei peaks arvatavasti vereringesse minema, võivad sellega hakkama."
Gretchen Mahler
Kuigi see tundub kindlasti murettekitav, märgivad autorid kiiresti, et see uuring viidi läbi pigem laboris kui loomal. Seega ei saa tulemusi selles etapis ekstrapoleerida. Pikaajalise tervisemõju täielikuks mõistmiseks on vaja palju rohkem uuringuid. Siiski järeldab ta:
"Mida ma võin öelda, on see, et meie mudel näitab, et nanoosakesed mõjutavad meie in vitro mudelit ja et nende soolestiku funktsiooni mõjutamine on tarbijate ohutuse seisukohalt oluline uurimisvaldkond."
Juba uurib meeskond nanoosakeste mõju teistele loomadele. Eelmisel kuul ajakirjas ilmunud paber Nanotoksikoloogia uuriti, kuidas titaandioksiidi nanoosakesed - mida leidub paljudes kosmeetikatoodetes - mõjutavad puuviljakärbse soolestikku. Jällegi leidsid nad mikrovillides muutusi, mis mõjutasid glükoosi imendumist.
Kanlerite teises käimasolevas uuringus ütleb Mahler, et esialgsed leiud on "sarnased rakukultuuri uuringuga", mida selles artiklis käsitletakse. Samuti on nad leidnud, et "mõjutatud on soolestiku mikroobide populatsioonid", mis avab täiesti uue uurimisliini.
Meeskond kavatseb nüüd selles suunas jätkata ja koondab jõupingutused nanoosakeste ja soolebakterite võimalikule vastasmõjule.
