Raziskovalci ugotavljajo učinke nanodelcev na črevesne mikroorganizme

Črevesni mikrobiom ni le ključen za predelavo hrane, ampak je sprejeta soodločilna za različne bolezni. Raziskovalci pod vodstvom Univerzitetnega medicinskega centra Univerze Johannes Gutenberg v Mainzu (JGU) so ugotovili učinke nanodelcev na črevesne mikroorganizme. Ultra majhni delci se oprimejo črevesnih mikroorganizmov, s tem vplivajo na njihov življenjski cikel, pa tudi na navzkrižni pogovor z gostiteljem. Eno od opazovanj raziskovalcev je bilo, da vezava nanodelcev zavira okužbo z Helicobacter pylori , patogen, vpleten v rak želodca. Ugotovitve bodo spodbudile nadaljnje epidemiološke študije in utrle pot razvoju potencialnih "probiotičnih" nanodelcev za hrano. Odkritja so bila objavljena leta Znanost o hrani .

Zaradi svoje majhne velikosti, nanodelci imajo edinstvene lastnosti in zmogljivosti, na primer, da se držijo mikrostruktur. Nanotehnologija je pomemben gonilnik inovacij tako za potrošniško industrijo kot za medicino. V medicini, poudarek je na izboljšanju diagnostike in terapije, medtem ko industrija obravnava predvsem optimizacijo izdelkov. Zato, sintetični nanodelci se že uporabljajo kot dodatki za izboljšanje lastnosti živil. Kako pa lahko učinkoviteje in varneje uporabljamo nanotehnologijo v hrani? Ali obstajajo neznani učinki nanodelcev, kaj je treba še dodatno izkoristiti?

Prehrana močno vpliva na raznolikost in sestavo našega mikrobioma. "Mikrobiom" opisuje vse kolonizirajoče mikroorganizme, prisotne v človeku, še posebej, vse bakterije v črevesju. Z drugimi besedami, vaš mikrobiom vključuje črevesno floro in mikroorganizme, ki kolonizirajo vašo kožo, usta, in nosno votlino.

Znanstvenike in zdravnike zanimajo mikrobiomi zaradi njihovih pozitivnih ali negativnih učinkov na gostitelja. Ti vključujejo modulacijo našega imunskega sistema, metabolizem, staranje žil, delovanje možganov, in naš hormonski sistem. Zdi se, da ima sestava mikrobioma pomembno vlogo pri razvoju različnih motenj, kot so bolezni srca in ožilja, rak, alergije, debelost, in celo duševne motnje. "Zato, prehrana in njeni nanodelci, ki vsebujejo, lahko vplivajo na ravnovesje mikrobioma-gostitelja, končno vplivajo na zdravje ljudi. Da bi zmanjšali potencialna tveganja in, idealno, spodbujati zdravje, vpliv prehrane nanodelce je treba razumeti, "je poudaril profesor David J. McClements z Oddelka za znanost o hrani na Univerzi v Massachusettsu v Amherstu, ZDA.

"Pred študijem smo nihče v resnici ni pogledal, ali in kako nano-dodatki neposredno vplivajo na prebavno floro, "je komentiral profesor Roland Stauber z oddelka za otolaringologijo, Glava, in kirurgija vratu na Medicinskem centru Univerze v Mainzu. "Zato, preučevali smo široko paleto tehničnih nanodelcev z jasno opredeljenimi lastnostmi, da bi posnemali, kaj se zgodi s trenutno uporabljenimi ali potencialnimi prihodnjimi nanodelci aditivov za živila. S simulacijo potovanja delcev skozi različna okolja prebavnega trakta v laboratoriju, Ugotovili smo, da so se vsi testirani nanomateriali resnično lahko povezali z bakterijami. "je pojasnil Stauber.

Znanstveniki so odkrili, da imajo lahko ti postopki vezave različne rezultate. Po eni strani, imunski sistem manj učinkovito prepozna mikroorganizme, vezane na nanodelce, kar lahko povzroči povečane vnetne odzive. Po drugi strani, „nano-hrana“ je pokazala koristne učinke. V modelih celične kulture nanodelci silicijevega dioksida zavirajo infektivnost Helicobacter pylori , ki velja za enega glavnih povzročiteljev raka želodca.

"Zanimivo je bilo, da smo lahko tudi izolirali naravno prisotne nanodelce iz hrane, kot pivo, ki so pokazali podobne učinke. Nanodelci v naši vsakodnevni hrani niso samo tisti, ki so namerno dodani, ampak se lahko tudi naravno tvorijo med pripravo. Nanodelci so že vseprisotni, "je zaključil Stauber.

Vpogled v študijo bo omogočil oblikovanje strategij za razvoj in uporabo sintetičnih ali naravnih nanodelcev za moduliranje mikrobioma kot koristnih sestavin v funkcionalni hrani. "Izziv je identificirati nanodelce, ki ustrezajo želenemu namenu, morda celo kot probiotična prehranska dopolnila v prihodnosti. Izziv sprejet, "sta poudarila Stauber in njegova ekipa.

• Študija odpira nove možnosti za zdravljenje ulceroznega kolitisa ali Crohnove bolezni
• Celice v črevesju igrajo ključno vlogo pri sprožanju akutnih vnetnih epizod