Istraživači su identificirali učinke nanočestica na crijevne mikroorganizme

Crijevni mikrobiom nije samo ključan za preradu hrane, već je prihvaćena suodrednica za razne bolesti. Istraživači predvođeni Sveučilišnim medicinskim centrom Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu (JGU) identificirali su učinke nanočestica na crijevne mikroorganizme. Izuzetno male čestice prianjaju na crijevne mikroorganizme, utječući tako na njihov životni ciklus, kao i na unakrsni razgovor s domaćinom. Jedno od zapažanja istraživača bilo je da vezivanje nanočestica inhibira infekciju Helicobacter pylori , patogen uključen u rak želuca. Nalazi će potaknuti daljnje epidemiološke studije i otvoriti put za razvoj potencijalnih 'probiotičkih' nanočestica za hranu. Otkrića su objavljena u Nauka o hrani .

Zbog svoje male veličine, nanočestice imaju jedinstvene karakteristike i sposobnosti, kao što su pridržavanje mikrostruktura. Nanotehnologija je važan pokretač inovacija i za potrošačku industriju i za medicinu. U medicini, fokus je na poboljšanju dijagnostike i terapije, dok se industrija uglavnom bavi optimizacijom proizvoda. Stoga, sintetičke nanočestice već se koriste kao aditivi za poboljšanje karakteristika hrane. No, kako možemo učinkovitije i sigurnije koristiti nanotehnologiju u hrani? Postoje li nepoznati učinci nanočestica, koje je potrebno dodatno iskoristiti?

Prehrana snažno utječe na raznolikost i sastav našeg mikrobioma. "Mikrobiom" opisuje sve kolonizirajuće mikroorganizme prisutne u ljudskom biću, posebno, sve bakterije u crijevima. Drugim riječima, vaš mikrobiom uključuje vašu crijevnu floru, kao i mikroorganizme koji koloniziraju vašu kožu, usta, i nosnu šupljinu.

Znanstvenici i kliničari zainteresirani su za mikrobiome zbog njihovih pozitivnih ili negativnih učinaka na domaćina. To uključuje modulaciju našeg imunološkog sustava, metabolizam, starenje krvnih žila, funkcioniranje mozga, i naš hormonski sustav. Čini se da sastav mikrobioma ima važnu ulogu u razvoju različitih poremećaja, kao što su kardiovaskularne bolesti, Rak, alergije, pretilost, pa čak i psihički poremećaji. "Stoga, prehrana i nanočestice koje sadrže mogu utjecati na ravnotežu mikrobioma i domaćina, konačno utjecati na zdravlje ljudi. Kako bi se smanjili potencijalni rizici i, idealno, promicanje zdravlja, utjecaj prehrane nanočestice treba razumjeti, "naglasio je profesor David J. McClements s Odsjeka za znanost o hrani na Sveučilištu Massachusetts u Amherstu, SAD.

"Prije studija, nitko zapravo nije pogledao utječu li i kako nano-aditivi izravno na gastrointestinalnu floru, "komentirao je profesor Roland Stauber s Odjela za otolaringologiju, Glava, i kirurgiju vrata u Medicinskom centru Sveučilišta Mainz. "Stoga, proučavali smo širok raspon tehničkih nanočestica s jasno definiranim svojstvima kako bismo oponašali ono što se događa s trenutačno korištenim ili potencijalnim budućim nano aditivima za hranu s nanosima. Simulacijom putovanja čestica kroz različita okruženja probavnog trakta u laboratoriju, otkrili smo da su se svi testirani nanomaterijali doista mogli vezati za bakterije ", objasnio je Stauber.

Znanstvenici su otkrili da ti procesi vezivanja mogu imati različite ishode. Na jednoj ruci, imunološki sustav manje učinkovito prepoznao mikroorganizme vezane na nanočestice, što može dovesti do pojačanog upalnog odgovora. S druge strane, 'nano-hrana' pokazala je blagotvorne učinke. U modelima stanične kulture, nanočestice silicijevog dioksida spriječile su infektivnost Helicobacter pylori , koji se smatra jednim od glavnih uzročnika raka želuca.

"Bilo je zagonetno da smo uspjeli izolirati i prirodne nanočestice iz hrane, poput piva, koji je pokazao slične učinke. Nanočestice u našoj svakodnevnoj hrani nisu samo one koje se dodaju namjerno, već se mogu prirodno stvoriti tijekom pripreme. Nanočestice su već sveprisutne, “zaključio je Stauber.

Uvidi u studiju omogućit će izvođenje strategija za razvoj i korištenje sintetičkih ili prirodnih nanočestica za moduliranje mikrobioma kao korisnih sastojaka u funkcionalnoj hrani. "Izazov je identificirati nanočestice koje odgovaraju željenoj namjeni, možda čak i kao probiotički dodatak prehrani u budućnosti. Izazov prihvaćen, "naglasili su Stauber i njegov tim.

• Studija otvara novi put za liječenje ulceroznog kolitisa ili Crohnove bolesti
• Stanice u crijevima imaju ključnu ulogu u izazivanju akutnih upalnih epizoda