Nanočestice u pakiranju hrane mogu poremetiti rad crijeva
Nanočestice cinkovog oksida dodaju se mnogim različitim vrstama pakiranja hrane. Nova studija otkriva da bi ove sitne čestice mogle poremetiti način na koji naša crijeva apsorbiraju hranjive sastojke.
Nanočestice imaju promjer između 1 i 100 nanometara.
Da to stavimo u perspektivu, ljudska kosa ima oko 75 000 nanometara, a crvena krvna zrnca oko 7 000 nanometara.
Dakle, nanočestice su zaista vrlo male. I, zabrinjavajuće, ima ih posvuda.
Nanočestice imaju relativno veliku površinu, što ih čini kemijski reaktivnijima. Ova povećana reaktivnost daje im jedinstvena svojstva koja koriste proizvođači širokog spektra proizvoda, uključujući boje, kozmetiku, prozore, kreme za sunčanje, tkanine i automobile.
Kako se nanočestice koriste sve liberalnije, neki znanstvenici postaju sve zabrinutiji zbog svog potencijalnog utjecaja na ljudsko zdravlje.
Budući da su tako česte i tako male, nanočesticama je vrlo lako ući u naša tijela. I, što je još zabrinjavajuće, oni su dovoljno mali da prolaze kroz stanične membrane, potencijalno remeteći njihovu aktivnost. Međutim, malo se zna o tome kako bi mogli ometati biološke procese.
U potrazi za istraživanjem ovih interakcija, istraživači sa Sveučilišta Binghamton u New Yorku posebno su proučavali nanočestice cinkovog oksida (ZnO) u ambalaži za hranu.
Zašto je cink u ambalaži za hranu?
Nanočestice ZnO uključene su u pakiranje određenih prehrambenih proizvoda, poput kukuruza, piletine, tune i šparoga, jer imaju antimikrobna svojstva. Također, kada hrana za proizvodnju sumpora dođe u kontakt s limenkom, ona stvara crnu boju; ZnO sprječava ovu reakciju, održavajući hranu svježom.
Istraživači - na čelu s Gretchen Mahler, izvanrednom profesoricom bioinženjeringa - željeli su shvatiti mogu li razine prisutne u hrani uzrokovati poremećaje u radu probavnog sustava.
Prvo su, koristeći masenu spektrometriju, procijenili koliko se ZnO realno može prenijeti iz ambalaže u hranu.
Utvrđeno je da hrana sadrži „100 puta veću dnevnu dozu cinka u prehrani“.
Prethodne studije istraživale su učinak nanočestica na crijevne stanice, ali su obično koristile više razine kako bi tražile očigledniju štetu, poput stanične smrti. Mahler i njezin tim koristili su drugačiji pristup.
Objašnjava: "Gledamo na funkciju stanica, što je mnogo suptilniji učinak, i na doze nanočestica koje su bliže onome čemu biste zaista mogli biti izloženi."
Koristeći model crijevnih stanica, tim je procijenio kakav bi utjecaj nanočestice ZnO mogli imati na naša crijeva. Njihovi rezultati objavljeni su u časopisu Hrana i funkcija.
Mahler objašnjava što su otkrili:
"Otkrili smo da nanočestice [ZnO] u dozama koje su relevantne za ono što biste obično mogli jesti u obroku ili danu mogu promijeniti način na koji vaše crijevo apsorbira hranjive sastojke."
Nanočestice cinka i mikrovili
Promatrano je kako se čestice talože na strukturama koje predstavljaju crijevne mikrovile. To su malene projekcije nalik prstima koje povećavaju površinu crijeva koja je dostupna za apsorpciju hranjivih sastojaka.
Pričvršćivanjem na mikrovila, nanočestice potencijalno smanjuju sposobnost obloge da uzima hranjive sastojke. "Ovaj gubitak površine", objašnjava Mahler, "rezultira smanjenjem apsorpcije hranjivih tvari."
"Neke nanočestice također uzrokuju proupalno signaliziranje u velikim dozama, a to može povećati propusnost crijevnog modela", dodaje ona.
"Povećanje crijevne propusnosti nije dobra stvar - znači da bi spojevi koji ne bi trebali proći u krvotok možda mogli."
Gretchen Mahler
Iako se ovo svakako čini zabrinjavajućim, autori brzo primjećuju da je ovo istraživanje provedeno u laboratoriju, a ne na životinji. Stoga se u ovoj fazi nalazi ne mogu ekstrapolirati. Da bismo u potpunosti razumjeli dugoročne zdravstvene implikacije, bit će potrebno mnogo više istraživanja. Međutim, ona zaključuje:
"Ono što mogu reći je da naš model pokazuje da nanočestice djeluju na naš in vitro model, te da je razumijevanje njihovog utjecaja na funkciju crijeva važno područje proučavanja sigurnosti potrošača."
Tim već istražuje učinke nanočestica na druge životinje. Rad objavljen prošlog mjeseca u časopisu Nanotoksikologija pogledao kako nanočestice titan-dioksida - koje se nalaze u mnogim kozmetičkim proizvodima - utječu na crijeva voćne muhe. Ponovno su pronašli promjene u mikrovili, što je utjecalo na apsorpciju glukoze.
U drugoj tekućoj studiji na pilićima, Mahler kaže da su preliminarni nalazi "slični studiji stanične kulture" o kojoj se govori u ovom članku. Također su otkrili da su "pogođene mikrobiološke populacije crijeva", što otvara potpuno novu liniju istraživanja.
Tim sada planira nastaviti tim putem i koncentrirat će napore na potencijalnu interakciju između nanočestica i crijevnih bakterija.
