Меньшие наночастицы сильнее агломерируют в желудочно-кишечном тракте

Исследователи из Амстердамского университета в лабораторной установке, имитирующей желудок и кишечник человека, изучили поведение пластиковых наночастиц в процессе пищеварения. В статье, опубликованной в октябрьском номере журнала Chemosphere, они сообщают, как различные модельные пластиковые наночастицы взаимодействуют с пищеварительными ферментами и образуют агломераты.

Их предварительные результаты показывают, в частности, что меньшие наночастицы подвержены усиленной агломерации. Это может снижать риск их проникновения через клеточные мембраны тонкого кишечника.

Исследование было проведено совместно учёными из групп аналитической химии (аспирант Мария Хайдер, д-р Алина Астефаней) и промышленной устойчивой химии (проф. Герт-Ян Грутер) Института молекулярных наук Вант-Гоффа (HIMS), а также проф. Аннемари ван Весел из группы экологической экологии Института биоразнообразия и динамики экосистем (IBED).

Поскольку исследование основано на лабораторной симуляции с использованием упрощённой модели ЖКТ человека, его результаты нельзя экстраполировать для прогнозирования реальных последствий для здоровья. Однако работа даёт представление о ключевом аспекте оценки риска нанопластиков — их поведении в пищеварительной системе.

Статья закладывает прочную техническую основу для таких исследований, представляя специальный набор аналитических подходов для характеристики наночастиц и их агломератов.

Пищеварительные ферменты способствуют агломерации

Одним из важных наблюдений стало то, что чем меньше частицы, тем сильнее их склонность к агломерации в среде желудка и кишечника. Этому способствует присутствие пищеварительных ферментов, выделяемых ЖКТ.

Поскольку такая агломерация увеличивает эффективный размер проглоченных нанопластиков, это потенциально снижает их способность проходить через клеточные мембраны. Более удивительно, что исследование показало влияние пищеварения даже на более «стабильные» типы нанопластиков. Они также агломерируют из-за взаимодействия с ферментами и в итоге достигают того же размера, что и «менее стабильные».

В исследовании использовался набор наночастиц разного состава, размера и поверхности в качестве модельных представителей реального загрязнения нанопластиками. Для возможности наблюдения их применяли в более высоких концентрациях, чем те, что обычно проглатывает человек. Это позволило выявить тенденции, указывающие на ожидаемое поведение нанопластиков при реальном пищеварении.

Установив такие тенденции, исследователи продемонстрировали ценность своего набора аналитических подходов. Они подчёркивают, однако, что анализ нанопластиков всё ещё находится в зачаточном состоянии и требует дальнейшего изучения.