Nanopartikel dalam pembungkusan makanan boleh mengganggu fungsi usus
Nanopartikel zink oksida ditambahkan pada pelbagai jenis pembungkusan makanan. Satu kajian baru mendapati bahawa zarah-zarah ini mungkin mengganggu cara usus kita menyerap nutrien.
Nanopartikel berdiameter antara 1 hingga 100 nanometer.
Untuk meletakkannya dalam perspektif, rambut manusia sekitar 75,000 nanometer, dan sel darah merah kira-kira 7,000 nanometer.
Jadi, nanopartikel memang sangat kecil. Dan, yang membimbangkan, mereka ada di mana-mana.
Nanopartikel mempunyai luas permukaan yang agak besar, yang menjadikannya lebih reaktif secara kimia. Kereaktifan yang meningkat ini memberi mereka sifat unik yang dimanfaatkan oleh pengeluar berbagai produk, termasuk cat, kosmetik, tingkap, pelindung matahari, kain, dan kereta.
Oleh kerana nanopartikel digunakan dengan lebih bebas, beberapa saintis menjadi semakin prihatin mengenai kemungkinan kesannya terhadap kesihatan manusia.
Kerana ia sangat biasa dan sangat kecil, sangat mudah bagi nanopartikel memasuki badan kita. Dan, lebih membimbangkan, mereka cukup kecil untuk melalui membran sel, berpotensi mengganggu aktiviti mereka. Namun, sedikit yang diketahui mengenai bagaimana mereka boleh mengganggu proses biologi.
Ingin menyiasat interaksi ini, para penyelidik dari Universiti Binghamton di New York melihat nanopartikel zink oksida (ZnO) dalam pembungkusan makanan secara khusus.
Mengapa zink dalam pembungkusan makanan?
Nanopartikel ZnO termasuk dalam kemasan barang makanan tertentu, seperti jagung, ayam, tuna, dan asparagus, kerana ia mempunyai sifat antimikroba. Juga, apabila makanan penghasil belerang bersentuhan dengan tin, ia menghasilkan perubahan warna hitam; ZnO menghalang reaksi ini, menjaga makanan agar kelihatan segar.
Para penyelidik - yang diketuai oleh Gretchen Mahler, seorang profesor bioengineering - ingin memahami sama ada tahap yang terdapat dalam makanan boleh menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan.
Pertama, dengan menggunakan spektrometri massa, mereka menilai berapa banyak ZnO dapat dipindahkan secara realistik dari pembungkusan ke dalam makanan.
Makanan itu didapati mengandungi "100 kali makan zink setiap hari."
Kajian terdahulu telah mengkaji kesan nanopartikel pada sel usus, tetapi mereka cenderung menggunakan tahap yang lebih tinggi untuk mencari kerosakan yang lebih jelas, seperti kematian sel. Mahler dan pasukannya menggunakan pendekatan yang berbeza.
Dia menjelaskan, "Kami melihat fungsi sel, yang merupakan kesan yang jauh lebih halus, dan melihat dosis nanopartikel yang lebih dekat dengan apa yang mungkin anda alami."
Dengan menggunakan model sel usus, pasukan menilai apa jenis pengaruh nanopartikel ZnO pada usus kita. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Makanan dan Fungsi.
Mahler menerangkan apa yang mereka temui:
"Kami mendapati bahawa [ZnO] nanopartikel pada dos yang relevan dengan apa yang biasanya anda makan dalam makanan atau sehari dapat mengubah cara usus anda menyerap nutrien."
Nanopartikel zink dan mikrovili
Zarah-zarah tersebut diperhatikan mengendap pada struktur yang mewakili mikrovili usus. Ini adalah unjuran kecil seperti jari yang meningkatkan luas permukaan usus yang tersedia untuk penyerapan nutrien.
Dengan melekat pada mikrovili, nanopartikel berpotensi mengurangkan kemampuan lapisan untuk mengambil nutrien. "Kehilangan luas permukaan ini," jelas Mahler, "cenderung mengakibatkan penurunan penyerapan nutrien."
"Beberapa nanopartikel juga menyebabkan isyarat pro-inflamasi pada dosis tinggi, dan ini dapat meningkatkan kebolehtelapan model usus," tambahnya.
"Peningkatan dalam kebolehtelapan usus bukanlah hal yang baik - ini bermaksud bahawa sebatian yang tidak seharusnya melalui aliran darah mungkin dapat terjadi."
Gretchen Mahler
Walaupun ini jelas membimbangkan, penulis cepat memperhatikan bahawa kajian ini dilakukan di makmal, dan bukannya pada haiwan. Oleh itu, pada tahap ini, penemuan ini tidak dapat diekstrapolasi. Untuk memahami sepenuhnya implikasi kesihatan jangka panjang, diperlukan lebih banyak penyelidikan. Namun, dia menyimpulkan:
"Apa yang dapat saya katakan adalah bahawa model kami menunjukkan bahawa partikel nano mempunyai kesan pada model in vitro kami, dan bahawa memahami bagaimana ia mempengaruhi fungsi usus adalah bidang kajian penting untuk keselamatan pengguna."
Sudah, pasukan ini menyiasat kesan nanopartikel pada haiwan lain. Makalah yang diterbitkan bulan lalu dalam jurnal Nanotoksikologi melihat bagaimana nanopartikel titanium dioksida - yang terdapat dalam banyak kosmetik - mempengaruhi usus lalat buah. Sekali lagi, mereka menemui perubahan mikrovili, yang mempengaruhi penyerapan glukosa.
Dalam kajian lain yang sedang dijalankan pada ayam, Mahler mengatakan bahawa penemuan awal “serupa dengan kajian kultur sel” yang dibincangkan dalam artikel ini. Mereka juga mendapati bahawa "populasi mikroba usus terpengaruh," yang membuka jalan penyelidikan baru.
Pasukan ini sekarang merancang untuk meneruskan usaha ini dan akan menumpukan usaha pada potensi interaksi antara nanopartikel dan bakteria usus.
