Nanodelci v embalaži živil lahko motijo delovanje črevesja
Nanodelci cinkovega oksida se dodajajo različnim vrstam embalaže za živila. Nova študija ugotavlja, da lahko ti drobni delci motijo način, kako naša črevesja absorbirajo hranila.
Nanodelci imajo premer med 1 in 100 nanometri.
Če to pogledamo v perspektivo, ima človeški las približno 75.000 nanometrov, rdeča krvna celica pa približno 7000 nanometrov.
Nanodelci so torej zelo majhni. In zaskrbljujoče je, da so povsod.
Nanodelci imajo razmeroma veliko površino, zaradi česar so bolj kemično reaktivni. Ta povečana reaktivnost jim daje edinstvene lastnosti, ki jih uporabljajo proizvajalci široke palete izdelkov, vključno z barvami, kozmetiko, okni, kremami za zaščito pred soncem, tkaninami in avtomobili.
Ker se nanodelci uporabljajo vedno bolj svobodno, so nekateri znanstveniki vse bolj zaskrbljeni zaradi njihovega morebitnega vpliva na zdravje ljudi.
Ker so tako pogosti in tako majhni, nanodelci zelo enostavno vstopijo v naša telesa. In kar je še bolj zaskrbljujoče, so dovolj majhni, da lahko prehajajo skozi celične membrane, kar lahko moti njihovo delovanje. Vendar je malo znanega o tem, kako bi lahko vplivali na biološke procese.
Da bi raziskali te interakcije, so raziskovalci z univerze Binghamton v New Yorku preučevali zlasti nanodelce cinkovega oksida (ZnO) v embalaži živil.
Zakaj je cink v embalaži za živila?
Nanodelci ZnO so vključeni v embalažo nekaterih živil, kot so koruza, piščanec, tuna in šparglji, ker imajo protimikrobne lastnosti. Ko živila, ki proizvajajo žveplo, pridejo v stik s pločevinko, povzroči črno obarvanje; ZnO preprečuje to reakcijo in ohranja hrano svežega videza.
Raziskovalci - pod vodstvom Gretchen Mahler, izredne profesorice bioinženiringa - so želeli razumeti, ali lahko ravni, prisotne v hrani, povzročijo motnje v prebavnem sistemu.
Najprej so z masno spektrometrijo ocenili, koliko ZnO bi lahko realno prenesli iz embalaže v živilo.
Ugotovljeno je bilo, da hrana vsebuje "100-kratno dnevno prehrano cinka."
Prejšnje študije so preučevale učinek nanodelcev na črevesne celice, vendar so običajno uporabljale višje ravni za iskanje očitnejših poškodb, kot je celična smrt. Mahler in njena ekipa so uporabljali drugačen pristop.
Pojasnjuje: "Preučujemo delovanje celic, ki je veliko bolj subtilen učinek, in doze nanodelcev, ki so bližje tistim, ki bi jim bili resnično izpostavljeni."
Z uporabo modela črevesnih celic je ekipa ocenila, kakšen vpliv bi lahko nanodelci ZnO imeli na naše črevesje. Njihovi rezultati so objavljeni v reviji Hrana in funkcija.
Mahler pojasnjuje, kaj so odkrili:
"Ugotovili smo, da lahko nanodelci [ZnO] v odmerkih, ki ustrezajo temu, kar običajno jeste v obroku ali na dan, spremenijo način, kako črevesje absorbira hranila."
Nanodelci cinka in mikrovili
Delci so bili opaženi, da so se usedli na strukturah, ki predstavljajo črevesne mikrovile. To so drobni, prsti podobni štrlini, ki povečajo površino črevesja, ki je na voljo za absorpcijo hranil.
S pritrditvijo na mikrovili so nanodelci potencialno zmanjšali sposobnost obloge, da prevzame hranila. "Ta izguba površine," pojasnjuje Mahler, "ponavadi povzroči zmanjšanje absorpcije hranil."
"Nekateri nanodelci povzročajo tudi vnetno signalizacijo pri velikih odmerkih, kar lahko poveča prepustnost črevesnega modela," dodaja.
"Povečanje prepustnosti črevesja ni dobro - to pomeni, da bi spojine, ki naj ne bi prešle v krvni obtok, morda zmogle."
Gretchen Mahler
Čeprav se to vsekakor zdi zaskrbljujoče, avtorji hitro ugotovijo, da je bila ta študija izvedena v laboratoriju in ne na živalih. Tako na tej stopnji ugotovitev ni mogoče ekstrapolirati. Da bi v celoti razumeli dolgoročne posledice za zdravje, bo potrebno veliko več raziskav. Vendar zaključuje:
"Lahko rečem, da naš model kaže, da nanodelci vplivajo na naš in vitro model, in da je razumevanje njihovega vpliva na delovanje črevesja pomembno področje preučevanja varnosti potrošnikov."
Skupina že preiskuje učinke nanodelcev na druge živali. Članek, objavljen prejšnji mesec v reviji Nanotoksikologija preučil, kako nanodelci titanovega dioksida - ki jih najdemo v številnih kozmetičnih izdelkih - vplivajo na črevesje sadne muhe. Spet so ugotovili spremembe v mikrovilih, ki so vplivale na absorpcijo glukoze.
V drugi tekoči študiji piščancev Mahler pravi, da so predhodne ugotovitve "podobne študiji celične kulture", o kateri smo razpravljali v tem članku. Ugotovili so tudi, da so "prizadete mikrobne populacije črevesja", kar odpira povsem novo vrsto preiskav.
Ekipa zdaj načrtuje nadaljevanje v tej smeri in bo svoja prizadevanja osredotočila na potencialno interakcijo med nanodelci in črevesnimi bakterijami.
