食品包装中的纳米粒子可能会破坏肠道功能


时间:2018-04-13 12:31:17  次浏览 )

 

氧化锌纳米粒子被添加到许多不同类型的食品包装中。一项新的研究发现,这些微小的颗粒可能扰乱肠道吸收营养的方式。


纳米粒子的直径在1和100纳米之间。

从这个角度来看,人的头发大约在75,000纳米处,而红血细胞大约在7,000纳米处。

所以,纳米粒子确实很小。而且,令人担忧的是,它们无处不在。

纳米颗粒具有相对较大的表面积,这使得它们更具化学反应性。这种增加的反应性赋予了他们独特的性能,被广泛的产品制造商使用,包括涂料,化妆品,窗户,防晒霜,织物和汽车。

随着纳米粒子的使用越来越宽松,一些科学家越来越担心它们对人类健康的潜在影响。

因为它们非常常见而且很小,纳米粒子很容易进入我们的身体。更令人担忧的是,它们足够小,可以穿过细胞膜,从而破坏它们的活性。然而,对于它们如何干扰生物过程知之甚少。

为了调查这些相互作用,纽约Binghamton大学的研究人员特别研究了食品包装中的氧化锌(ZnO)纳米粒子。

为什么食品包装中使用锌?
 
由于ZnO纳米颗粒具有抗微生物特性,因此纳入某些食品的包装中,如玉米,鸡肉,金枪鱼和芦笋。另外,当产硫食品与锡罐接触时,会产生黑色变色; ZnO防止这种反应,保持食物清新。

研究人员 - 由生物工程副教授Gretchen Mahler领导 - 想要了解食物中存在的水平是否会对消化系统造成干扰。

首先,使用质谱法,他们评估了多少ZnO可以切实地从包装转移到食物中。

发现食物中含有“每日膳食锌含量的100倍”。

以前的研究已经研究了纳米颗粒对肠细胞的影响,但他们倾向于使用更高水平来寻找更明显的损伤,如细胞死亡。马勒和她的团队使用了不同的方法。

她解释说:“我们正在研究细胞功能,这是一种更为微妙的效应,并且正在研究纳米粒子剂量,它们更接近您可能真正接触到的剂量。”

使用肠细胞模型,研究小组评估了ZnO纳米颗粒对肠道的影响。他们的结果发表在“ 食品与功能 ”杂志上。

马勒解释他们发现的东西:

“我们发现[ZnO]纳米颗粒的剂量与您在正餐或一天中通常吃的相关,可以改变肠道吸收营养的方式。”

锌纳米颗粒和微绒毛
 
观察到的颗粒沉淀在代表肠微绒毛的结构上。这些微小的手指状突起增加了肠道的表面积,可用于营养吸收。

通过附着到微绒毛上,纳米颗粒可能降低了衬里承受营养素的能力。“这种表面积的损失,”马勒解释说,“往往会导致营养物质吸收下降。”

“一些纳米颗粒还能在高剂量时引发促炎信号,这可以增加肠道模型的通透性,”她补充道。

“肠道渗透性的增加并不是一件好事 - 这意味着不应该通过血液进入血液的化合物可能会发生。”

格雷琴马勒
虽然这似乎令人担忧,但作者很快注意到,这项研究是在实验室进行的,而不是在动物身上进行的。因此,在这个阶段,研究结果不能外推。要充分了解长期健康影响,需要进行更多的研究。但她总结说:

“我可以说的是,我们的模型显示纳米粒子确实对我们的体外模型有影响,并且理解它们如何影响肠道功能是消费者安全研究的重要领域。”

该团队已经在研究纳米粒子对其他动物的影响。上个月在“ 纳米毒理学 ”杂志上发表的一篇论文研究了如何在许多化妆品中发现二氧化钛纳米粒子影响果蝇的肠道。他们再一次发现了影响葡萄糖吸收的微绒毛变化。

在另一项正在进行的鸡的研究中,马勒说,本文所讨论的初步研究结果“与细胞培养研究相似”。他们还发现“肠道微生物群体受到影响”,这开辟了一条全新的探索线。

该团队现在计划继续这样下去,并将集中精力在纳米粒子和肠道细菌之间的潜在相互作用上。
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