Door hun minieme grootte, nanodeeltjes hebben unieke kenmerken en mogelijkheden, zoals het hechten aan microstructuren. Nanotechnologie is een belangrijke motor van innovatie voor zowel de consumentenindustrie als de geneeskunde. in de geneeskunde, de focus ligt op het verbeteren van diagnostiek en therapieën, terwijl de industrie zich voornamelijk richt op productoptimalisatie. Vandaar, synthetische nanodeeltjes worden al gebruikt als additieven om de eigenschappen van voedsel te verbeteren. Maar hoe kunnen we nanotechnologie efficiënter en veiliger gebruiken in voedsel? En zijn er onbekende effecten van nanodeeltjes, welke moeten verder worden benut?
Voeding heeft een sterke invloed op de diversiteit en samenstelling van ons microbioom. 'Microbioom' beschrijft alle koloniserende micro-organismen die aanwezig zijn in een mens, vooral, alle bacteriën in de darm. Met andere woorden, uw microbioom omvat zowel uw darmflora als de micro-organismen die uw huid koloniseren, mond, en neusholte.
Wetenschappers en clinici zijn geïnteresseerd in microbiomen vanwege hun positieve of negatieve effecten op de gastheer. Deze omvatten modulatie van ons immuunsysteem, metabolisme, vasculaire veroudering, cerebraal functioneren, en ons hormonale systeem. De samenstelling van het microbioom lijkt een belangrijke rol te spelen bij het ontstaan van verschillende aandoeningen, zoals hart- en vaatziekten, kanker, allergieën, zwaarlijvigheid, en zelfs psychische stoornissen. "Vandaar, voeding en zijn bevattende nanodeeltjes kunnen de microbioom-gastheerbalans beïnvloeden, uiteindelijk de menselijke gezondheid beïnvloeden. Om mogelijke risico's te verminderen en, ideaal, gezondheid bevorderen, de impact van voeding nanodeeltjes moet worden begrepen, " benadrukte professor David J. McClements van het Department of Food Science aan de University of Massachusetts in Amherst, VS.
"Voorafgaand aan onze studies, niemand heeft echt gekeken of en hoe nano-additieven de darmflora direct beïnvloeden, ", zegt professor Roland Stauber van de afdeling KNO, Hoofd, en nekchirurgie in het Universitair Medisch Centrum van Mainz. "Vandaar, we hebben een breed scala aan technische nanodeeltjes met duidelijk gedefinieerde eigenschappen bestudeerd om na te bootsen wat er gebeurt met momenteel gebruikte of potentiële toekomstige voedseladditieven in nanoformaat. Door de reis van deeltjes door de verschillende omgevingen van het spijsverteringskanaal in het laboratorium te simuleren, we ontdekten dat alle geteste nanomaterialen inderdaad aan bacteriën konden binden", legt Stauber uit.
De wetenschappers ontdekten dat deze bindingsprocessen verschillende uitkomsten kunnen hebben. Aan de ene kant, aan nanodeeltjes gebonden micro-organismen werden minder efficiënt herkend door het immuunsysteem, wat kan leiden tot verhoogde ontstekingsreacties. Anderzijds, 'nano-food' liet gunstige effecten zien. In celcultuurmodellen is silica nanodeeltjes remden de besmettelijkheid van Helicobacter pylori , die wordt beschouwd als een van de belangrijkste agentia die betrokken zijn bij maagkanker.
'Het was een raadsel dat we in staat waren om natuurlijk voorkomende nanodeeltjes ook uit voedsel te isoleren, zoals bier, die vergelijkbare effecten vertoonden. Nanodeeltjes in onze dagelijkse voeding zijn niet alleen opzettelijk toegevoegd, maar kunnen ook op natuurlijke wijze worden gegenereerd tijdens de bereiding. Nanodeeltjes zijn al alomtegenwoordig, ’ concludeerde Stauber.
De inzichten van de studie zullen het mogelijk maken om strategieën af te leiden voor het ontwikkelen en gebruiken van synthetische of natuurlijke nanodeeltjes om het microbioom te moduleren als heilzame ingrediënten in functionele voedingsmiddelen. "De uitdaging is om nanodeeltjes te identificeren die passen bij het gewenste doel, misschien zelfs als probiotische voedingssupplementen in de toekomst. Uitdaging aanvaard, " benadrukten Stauber en zijn team.