Наночастицы в пище влияют на кишечный микробиом
Кишечный микробиом — ключевой фактор не только для переработки пищи, но и в развитии различных заболеваний. Исследователи из Университетского медицинского центра Майнца обнаружили влияние наночастиц на кишечные микроорганизмы. Ультрамалые частицы прилипают к ним, влияя на их жизненный цикл и взаимодействие с организмом-хозяином.
Одно из наблюдений: связывание наночастиц подавляет инфекцию, вызываемую Helicobacter pylori — патогеном, связанным с раком желудка. Результаты стимулируют новые эпидемиологические исследования и открывают путь к созданию потенциальных пробиотических наночастиц для пищи. Открытия опубликованы в Science of Food.
Как наночастицы взаимодействуют с микробиомом?
Из-за своего размера наночастицы обладают уникальными свойствами, например, способностью прилипать к микроструктурам. Они уже используются как добавки для улучшения свойств пищи. Однако их полное влияние на здоровье требует изучения.
Микробиом (все колонизирующие микроорганизмы, особенно бактерии кишечника) сильно зависит от питания. Он модулирует иммунитет, метаболизм, работу сосудов и мозга. Его состав важен для развития сердечно-сосудистых заболеваний, рака, аллергий, ожирения и даже психических расстройств.
«Питание и содержащиеся в нём наночастицы могут влиять на баланс "микробиом–хозяин", воздействуя на здоровье. Чтобы снизить риски и улучшить его, нужно понять это влияние», — подчеркнул профессор Дэвид Дж. Макклементс.
Результаты лабораторного моделирования
«До наших исследований никто не смотрел, как нанодобавки напрямую влияют на желудочно-кишечную флору», — отметил профессор Роланд Штаубер. Команда изучила широкий спектр технических наночастиц, имитируя их путь через пищеварительный тракт.
Было обнаружено, что все тестируемые наноматериалы способны связываться с бактериями. Это приводит к разным последствиям:
- С одной стороны, связанные с частицами микроорганизмы хуже распознаются иммунной системой, что может усиливать воспаление.
- С другой стороны, обнаружены полезные эффекты. В моделях клеточных культур кремниевые наночастицы подавляли инфекционность Helicobacter pylori.
Наночастицы уже повсюду
«Интересно, что мы смогли выделить естественные наночастицы из пищи, например, из пива, и они показали схожие эффекты. Наночастицы в нашей еде — не только добавленные, но и возникающие естественным путём при приготовлении. Они уже вездесущи», — заключил Штаубер.
Эти открытия позволят разрабатывать стратегии использования синтетических или природных наночастиц для модуляции микробиома как полезных ингредиентов в функциональных продуктах. «Задача — найти частицы, подходящие для нужной цели, возможно, даже в качестве пробиотических добавок в будущем. Вызов принят», — написали Штаубер и его команда.