Pārtikas iepakojumā esošās nanodaļiņas var traucēt zarnu darbību
Cinka oksīda nanodaļiņas pievieno daudziem dažādu veidu pārtikas iepakojumiem. Jauns pētījums atklāj, ka šīs nelielās daļiņas var izjaukt mūsu zarnu barības vielu absorbcijas veidu.
Nanodaļiņu diametrs ir no 1 līdz 100 nanometriem.
Lai to aplūkotu perspektīvā, cilvēka mati ir aptuveni 75 000 nanometri, bet sarkano asins šūnu - aptuveni 7000 nanometri.
Tātad nanodaļiņas patiešām ir ļoti mazas. Un, satraucoši, viņi ir visur.
Nanodaļiņām ir salīdzinoši liels virsmas laukums, kas padara tās ķīmiski reaktīvākas. Šī paaugstinātā reaktivitāte dod viņiem unikālas īpašības, kuras izmanto plaša produktu klāsta ražotāji, ieskaitot krāsas, kosmētiku, logus, saules aizsargkrēmus, audumus un automašīnas.
Tā kā nanodaļiņas tiek izmantotas arvien liberālāk, dažus zinātniekus arvien vairāk uztrauc to iespējamā ietekme uz cilvēka veselību.
Tā kā tās ir tik izplatītas un tik mazas, nanodaļiņām ir ļoti viegli iekļūt mūsu ķermenī. Un vēl satraucošāk ir tas, ka tie ir pietiekami mazi, lai izietu caur šūnu membrānām, potenciāli traucējot viņu darbību. Tomēr ir maz zināms par to, kā tie varētu traucēt bioloģiskos procesus.
Lai izpētītu šīs mijiedarbības, pētnieki no Binghemptonas universitātes Ņujorkā īpaši pievērsa uzmanību cinka oksīda (ZnO) nanodaļiņām pārtikas produktu iepakojumos.
Kāpēc cinks ir pārtikas iepakojumā?
ZnO nanodaļiņas ir iekļautas noteiktu pārtikas produktu, piemēram, kukurūzas, vistas, tunzivju un sparģeļu, iepakojumā, jo tām piemīt pretmikrobu īpašības. Arī tad, kad sēru ražojošie pārtikas produkti nonāk saskarē ar skārda bundžu, tas rada melnu krāsu; ZnO novērš šo reakciju, uzturot ēdienu svaigu.
Pētnieki, kuru vadīja bioinženierzinātņu asociētais profesors Gretchen Mahler, vēlējās saprast, vai pārtikā esošie līmeņi var izraisīt gremošanas sistēmas traucējumus.
Pirmkārt, izmantojot masu spektrometriju, viņi novērtēja, cik daudz ZnO reāli var pārnest no iepakojuma pārtikā.
Tika konstatēts, ka ēdiens satur “100 reizes lielāku cinka dienas devu”.
Iepriekšējos pētījumos tika pētīta nanodaļiņu ietekme uz zarnu šūnām, taču tām bija tendence izmantot augstākus līmeņus, lai meklētu acīmredzamākus bojājumus, piemēram, šūnu nāvi. Mālere un viņas komanda izmantoja citu pieeju.
Viņa paskaidro: "Mēs skatāmies uz šūnu darbību, kas ir daudz izsmalcinātāks efekts, un aplūkojam nanodaļiņu devas, kas ir tuvāk tām, kurām jūs patiešām varētu būt pakļauta."
Izmantojot zarnu šūnu modeli, komanda novērtēja, kāda veida ietekmi ZnO nanodaļiņas varētu atstāt uz mūsu zarnām. Viņu rezultāti tiek publicēti žurnālā Pārtika un funkcija.
Mālers paskaidro, ko viņi atklāja:
"Mēs noskaidrojām, ka [ZnO] nanodaļiņas, lietojot devas, kas attiecas uz to, ko jūs parasti varētu ēst ēdienreizes vai dienas laikā, var mainīt veidu, kā jūsu zarnas absorbē barības vielas."
Cinka nanodaļiņas un mikrovilli
Tika novērots, ka daļiņas nosēžas uz struktūrām, kas pārstāv zarnu mikrovilli. Tās ir niecīgas, pirkstu formas projekcijas, kas palielina zarnu virsmas laukumu, kas pieejams barības vielu absorbcijai.
Pievienojoties mikrovilliem, nanodaļiņas potenciāli samazināja oderes spēju uzņemt barības vielas. "Šis virsmas zaudējums," skaidro Mālers, "mēdz samazināt barības vielu absorbciju."
"Dažas nanodaļiņas lielās devās izraisa arī iekaisumu veicinošu signālu, un tas var palielināt zarnu modeļa caurlaidību," viņa piebilst.
"Zarnu caurlaidības palielināšanās nav laba lieta - tas nozīmē, ka savienojumi, kuriem nav paredzēts nokļūt asinsritē, varētu būt spējīgi."
Grietiņš Mālers
Lai gan tas noteikti šķiet satraucoši, autori ātri atzīmē, ka šis pētījums tika veikts laboratorijā, nevis ar dzīvnieku. Tādējādi šajā posmā secinājumus nevar ekstrapolēt. Lai pilnībā izprastu ilgtermiņa ietekmi uz veselību, būs nepieciešami daudz vairāk pētījumu. Tomēr viņa secina:
"Es varu teikt, ka mūsu modelis parāda, ka nanodaļiņām ir ietekme uz mūsu in vitro modeli un ka izpratne par to, kā tās ietekmē zarnu darbību, ir svarīga patērētāju drošības izpētes joma."
Jau tagad komanda pēta nanodaļiņu ietekmi uz citiem dzīvniekiem. Papīrs, kas publicēts žurnālā pagājušajā mēnesī Nanotoksikoloģija apskatīja, kā titāna dioksīda nanodaļiņas - kas atrodamas daudzos kosmētikas līdzekļos - ietekmē augļu mušas zarnu. Atkal viņi atrada izmaiņas mikrovilli, kas ietekmēja glikozes absorbciju.
Citā notiekošajā pētījumā ar vistām Mahlers saka, ka sākotnējie atklājumi ir "līdzīgi šūnu kultūras pētījumam", kas apspriests šajā rakstā. Viņi arī atklāja, ka "tiek ietekmētas zarnu mikrobu populācijas", kas paver pilnīgi jaunu izmeklēšanas līniju.
Komanda tagad plāno turpināt darboties šajā virzienā un koncentrēs savus spēkus uz iespējamo mijiedarbību starp nanodaļiņām un zarnu baktērijām.
