Наночастицы в пище влияют на микрофлору кишечника

Новое исследование заставляет потребителей по-новому рассмотреть влияние содержащихся в пище наночастиц на состав и функции микрофлоры кишечника.

Сотрудники Университетской клиники Майнца (Германия) вместе с коллегами из научных центров Германии, Австрии и Соединенных Штатов, обнаружили способность наночастиц связываться и взаимодействовать с кишечными бактериями.

В журнале NPJ Science of Food авторы пишут, что соединение мельчайших частиц с бактериями способно изменить жизненный цикл и физиологию последних, а также их взаимодействие с организмом хозяина.

Таким образом, прием наночастиц имеет потенциально серьезные и малопонятные последствия для здоровья.

Результаты международного проекта заинтересуют как врачей, так и представителей пищевой индустрии и рядовых потребителей. Скоро у нас могут появиться усиленные наночастицами пробиотики, модифицированные пищевые продукты и др.

Особенно интересно одно из открытий: некоторые синтетические наночастицы могут препятствовать заражению Helicobacter pylori, защищая от развития язвы желудка.

Напомним, H. pylori — это устойчивая к кислой среде бактерия, которая интенсивно размножается на слизистой оболочке желудка. Этот микроорганизм связан с такими болезнями, как гастрит, язва и даже злокачественные опухоли желудка.

По словам профессора Роланда Штаубера (Roland Stauber), до последнего времени мало кто в научном мире задумывался о влиянии наночастиц пищи на микрофлору, но данное направление сулит человечеству большие выгоды.

Профессор Штаубер — научный сотрудник отделения оториноларингологии, хирургии головы и шеи в Университетской клинике Майнца, соавтор проекта.

Популярность наночастиц стремительно растет
Область нанотехнологий охватывает материалы нанометрового масштаба, которые сопоставимы с молекулами и даже отдельными атомами.

Профессор Штаубер поясняет, что сегодня во многих направлениях науки и техники жизнь без нанотехнологий уже невозможна. Медицина, сельское хозяйство, продукты личной гигиены, строительство — повсюду человек стремится оперировать нанометровыми масштабами, добиваясь небывалых успехов. Например, пищевая индустрия использует синтетические наночастицы с целью реалистичного окрашивания продуктов, эффективной доставки нутриентов или предотвращения микробной контаминации пищи.

Применяемые компаниями наночастицы, разумеется, попадают в желудочно-кишечный тракт как обязательный ингредиент таких «нанопродуктов». Это представляет довольно живой интерес, смешанный с обеспокоенностью за здоровье людей.

Наночастицы интересуют научное сообщество не столько из-за крошечных размеров, сколько из-за уникальных взаимодействий и свойств, которыми обладают в отношении клеток человека, бактерий, вирусов и даже отдельных биомолекул. По сравнению с аналогичными частицами из макромира они отличаются большей площадью поверхности, более активным броуновским движением, а также ценной способностью преодолевать биологические барьеры.

По этим и другим причинам дальнейшая судьба наночастиц пищи в кишечнике существенно отличается от более крупных аналогов из такого же вещества. Сегодня важно досконально изучить их особенности, обеспечив потребителю безопасность пищевых продуктов и диетических добавок нового поколения.

Человеческий кишечник и его микрофлора
Наш кишечник на протяжении жизни пропускает через себя порядка 60 тонн самых разных продуктов питания. В процессе эволюции Homo sapiens научился формировать внутри своего пищеварительного тракта колонии полезных микроорганизмов.

Мы заключаем своего рода пакт о ненападении и сотрудничестве с огромным микробным сообществом, обмениваясь нутриентами и биологически активными молекулами. Полезные микробы, среди прочего, защищают нас от различных инфекций.

По последним данным, здоровый микробиоценоз кишечника помогает сократить вероятность сахарного диабета, некоторых видов рака, аутоиммунных заболеваний. Это разношерстное сообщество состоит по большей части из бактерий, однако сюда входят и грибки, и простейшие одноклеточные организмы, и даже вирусы. Чтобы представить себе биологический размах маленького микробного царства, попробуйте сравнить 3 000 000 генов кишечных микробов на фоне 23 000 генов нашего собственного генома. Эти миллионы генов отвечают за выработку тысяч биологически активных веществ, о большинстве из которых врачи и не слышали.

Вся эта масса образует сложные связи с нашим организмом и друг с другом, помогая переваривать пищу, вырабатывать энергию, контролировать обмен веществ и иммунные процессы, вырабатывать витамины. Чего только не делает микрофлора.

К сожалению, прием антибиотиков, неправильное питание, тяжелые инфекции и другие негативные факторы могут навсегда изменить это сообщество. Возникает дисбактериоз, в результате которого человек подвергается риску серьезных заболеваний.

Ученые связывают дисбаланс в микрофлоре кишечника с атеросклерозом, инфарктом, инсультом, опухолями, аллергическими реакциями, ожирением, диабетом, психическими расстройствами и даже с нейродегенеративными заболеваниями.

Любые наночастицы в пище могут влиять на микрофлору
Профессор Штаубер и его коллеги провели серию опытов, чтобы определить влияние различных синтетических пищевых наночастиц на микробиоценоз кишечника. В ходе этого исследования ученые смоделировали маршруты, которые совершают наночастицы при попадании в организм человека и контакте с микробами.

Общий результат можно высказать одной фразой: «все применяемые современной индустрией и перспективные наночастицы в пищевых продуктах могут связываться с бактериями, населяющими кишечник человека». Соединенные с этими частицами, бактерии могут изменять свое поведение, как в лучшую, так и в худшую сторону. Среди возможных результатов употребления подобных добавок — подавление активности Helicobacter pylori.

С другой стороны, искусственный «нанощит» делает некоторые патогенные бактерии невидимыми для иммунной системы, тем самым способствуя развитию инфекций.

Авторы отмечают, что естественные продукты (хлеб, крупы, овощи, фрукты) также содержат наночастицы природного происхождения. Мы употребляем их тысячи лет, однако до сих пор ничего не знаем об их влиянии за здоровье.

medbe.ru