Nanopartikler i kosten påvirker tarmmikrobiomet

Tarmmikrobiomet er ikke kun nøglen til fødevareforarbejdning, men en accepteret medbestemmelse for forskellige sygdomme. Forskere ledet af University Medical Center ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) identificerede virkninger af nanopartikler på tarmmikroorganismer. De ultrasmå partikler klæber til tarmmikroorganismer, derved påvirker deres livscyklus samt krydssnak med værten. En af forskernes observationer var, at nanopartiklers binding hæmmer infektionen med Helicobacter pylori, et patogen impliceret i mavekræft. Resultaterne vil stimulere yderligere epidemiologiske undersøgelser og bane vejen for udviklingen af ​​potentielle probiotiske nanopartikler til mad. Opdagelserne blev offentliggjort i Videnskab om mad .

På grund af deres lille størrelse, nanopartikler har unikke egenskaber og egenskaber, såsom vedhæftning til mikrostrukturer. Nanoteknologi er en vigtig drivkraft for innovation for både forbrugerindustrien og medicin. I medicin, fokus er på at forbedre diagnostik og terapi, mens industrien hovedsageligt omhandler produktoptimering. Derfor, syntetiske nanopartikler bruges allerede som tilsætningsstoffer til at forbedre madens egenskaber. Men hvordan kan vi bruge nanoteknologi mere effektivt og sikkert i fødevarer? Og er der ukendte virkninger af nanopartikler, som skal udnyttes yderligere?

Ernæring påvirker stærkt mangfoldigheden og sammensætningen af ​​vores mikrobiom. 'Mikrobiom' beskriver alle koloniserende mikroorganismer, der findes i et menneske, i særdeleshed, alle bakterier i tarmen. Med andre ord, dit mikrobiom omfatter din tarmflora samt de mikroorganismer, der koloniserer din hud, mund, og næsehule.

Forskere og klinikere er interesserede i mikrobiomer på grund af deres positive eller negative virkninger på værten. Disse omfatter modulering af vores immunsystem, stofskifte, vaskulær ældning, cerebral funktion, og vores hormonsystem. Sammensætningen af ​​mikrobiomet synes at spille en vigtig rolle for udviklingen af ​​forskellige lidelser, såsom hjerte -kar -sygdomme, Kræft, allergi, fedme, og endda psykiske lidelser. "Derfor, ernæring og dets indeholdende nanopartikler kan påvirke mikrobiom-værtbalancen, endelig påvirker menneskers sundhed. For at reducere potentielle risici og, ideelt set, fremme sundhed, virkningen af ​​diæt -nanopartikler skal forstås, "understregede professor David J. McClements fra Institut for Fødevarevidenskab ved University of Massachusetts i Amherst, USA.

"Inden vores studier, ingen kiggede rigtigt på, om og hvordan nano-tilsætningsstoffer direkte påvirker mave-tarmfloraen, "kommenterede professor Roland Stauber fra Institut for Otolaryngologi, Hoved, og nakkeoperation ved Mainz University Medical Center. "Derfor, vi studerede på en bred vifte af tekniske nanopartikler med klart definerede egenskaber for at efterligne, hvad der sker med aktuelt anvendte eller potentielle fremtidige nanosiserede fødevaretilsætningsstoffer. Ved at simulere partiklens rejse gennem de forskellige miljøer i fordøjelseskanalen i laboratoriet, vi fandt ud af, at alle testede nanomaterialer faktisk var i stand til at binde sig til bakterier. "forklarede Stauber.

Forskerne opdagede, at disse bindingsprocesser kan have forskellige resultater. På den ene side, nanopartikelbundne mikroorganismer blev mindre effektivt genkendt af immunsystemet, hvilket kan føre til øgede inflammatoriske reaktioner. På den anden side, 'nano-mad' viste gavnlige virkninger. I cellekulturmodeller, silica nanopartikler hæmmede infektionen af ​​Helicobacter pylori, som anses for at være en af ​​de vigtigste midler involveret i mavekræft.

'Det var forvirrende, at vi også kunne isolere naturligt forekommende nanopartikler fra mad, som øl, som viste lignende effekter. Nanopartikler i vores daglige mad er ikke kun dem, der tilsættes bevidst, men kan også genereres naturligt under tilberedning. Nanopartikler er allerede allestedsnærværende, "sluttede Stauber.

Undersøgelsens indsigt gør det muligt at udlede strategier til udvikling og anvendelse af syntetiske eller naturlige nanopartikler til modulering af mikrobiomet som gavnlige ingredienser i funktionelle fødevarer. "Udfordringen er at identificere nanopartikler, der passer til det ønskede formål, måske endda som probiotiske kosttilskud i fremtiden. Udfordring accepteret, "skrev Stauber og hans team.