Các hạt nano trong bao bì thực phẩm có thể phá vỡ chức năng của ruột
Các hạt nano oxit kẽm được thêm vào nhiều loại bao bì thực phẩm khác nhau. Một nghiên cứu mới phát hiện ra rằng những hạt nhỏ này có thể làm gián đoạn đường ruột của chúng ta hấp thụ chất dinh dưỡng.
Các hạt nano có đường kính từ 1 đến 100 nanomet.
Để thực hiện điều đó, một sợi tóc của con người có chiều ngang khoảng 75.000 nanomet, và một tế bào hồng cầu có chiều ngang khoảng 7.000 nanomet.
Vì vậy, các hạt nano thực sự rất nhỏ. Và, đáng lo ngại là chúng ở khắp mọi nơi.
Các hạt nano có diện tích bề mặt tương đối lớn, do đó chúng dễ phản ứng hóa học hơn. Khả năng phản ứng tăng lên này mang lại cho chúng những đặc tính độc đáo được các nhà sản xuất sử dụng nhiều loại sản phẩm, bao gồm sơn, mỹ phẩm, cửa sổ, kem chống nắng, vải và ô tô.
Khi các hạt nano được sử dụng rộng rãi hơn bao giờ hết, một số nhà khoa học ngày càng lo ngại về tác động tiềm tàng của chúng đối với sức khỏe con người.
Vì chúng rất phổ biến và quá nhỏ nên các hạt nano rất dễ xâm nhập vào cơ thể chúng ta. Và, đáng lo ngại hơn nữa, chúng đủ nhỏ để đi qua màng tế bào, có khả năng làm gián đoạn hoạt động của chúng. Tuy nhiên, ít người biết về cách chúng có thể can thiệp vào các quá trình sinh học.
Để tìm hiểu những tương tác này, các nhà nghiên cứu từ Đại học Binghamton ở New York đã xem xét các hạt nano kẽm oxit (ZnO) trong bao bì thực phẩm nói riêng.
Tại sao kẽm lại có trong bao bì thực phẩm?
Các hạt nano ZnO được bao gồm trong bao bì của một số mặt hàng thực phẩm, chẳng hạn như ngô, thịt gà, cá ngừ và măng tây, vì chúng có đặc tính kháng khuẩn. Ngoài ra, khi thực phẩm tạo ra lưu huỳnh tiếp xúc với hộp thiếc, nó sẽ tạo ra sự đổi màu đen; ZnO ngăn chặn phản ứng này, giữ cho thực phẩm luôn tươi mới.
Các nhà nghiên cứu - đứng đầu là Gretchen Mahler, một phó giáo sư về kỹ thuật sinh học - muốn hiểu liệu hàm lượng có trong thực phẩm có thể gây ra gián đoạn cho hệ tiêu hóa hay không.
Đầu tiên, bằng cách sử dụng khối phổ, họ đánh giá lượng ZnO có thể được chuyển từ bao bì vào thực phẩm một cách thực tế.
Thực phẩm được phát hiện có chứa “100 lần lượng kẽm trong chế độ ăn uống hàng ngày”.
Các nghiên cứu trước đây đã điều tra tác động của các hạt nano lên các tế bào ruột, nhưng họ có xu hướng sử dụng các mức độ cao hơn để tìm kiếm những tổn thương rõ ràng hơn, chẳng hạn như sự chết của tế bào. Mahler và nhóm của cô ấy đã sử dụng một cách tiếp cận khác.
Cô ấy giải thích, “Chúng tôi đang xem xét chức năng tế bào, đó là một hiệu ứng tinh tế hơn nhiều và xem xét liều lượng hạt nano gần hơn với những gì bạn có thể thực sự tiếp xúc”.
Sử dụng mô hình tế bào ruột, nhóm nghiên cứu đã đánh giá loại ảnh hưởng của các hạt nano ZnO có thể có đối với ruột của chúng ta. Kết quả của họ được công bố trên tạp chí Thực phẩm và chức năng.
Mahler giải thích những gì họ phát hiện ra:
“Chúng tôi phát hiện ra rằng các hạt nano [ZnO] ở liều lượng phù hợp với những gì bạn thường ăn trong một bữa ăn hoặc một ngày có thể thay đổi cách ruột của bạn hấp thụ chất dinh dưỡng.”
Các hạt nano kẽm và vi nhung mao
Các hạt được quan sát thấy lắng đọng trên các cấu trúc đại diện cho các vi nhung mao của ruột. Đây là những hình chiếu nhỏ như ngón tay giúp tăng diện tích bề mặt của ruột để hấp thụ chất dinh dưỡng.
Bằng cách gắn vào các vi nhung mao, các hạt nano có khả năng làm giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của lớp niêm mạc. Mahler giải thích: “Sự mất diện tích bề mặt này có xu hướng dẫn đến giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng”.
Bà cho biết thêm: “Một số hạt nano cũng gây ra tín hiệu tiền viêm ở liều cao và điều này có thể làm tăng tính thẩm thấu của mô hình ruột.
“Sự gia tăng tính thẩm thấu của ruột không phải là điều tốt - nó có nghĩa là các hợp chất không được cho là đi qua máu có thể có.”
Gretchen Mahler
Mặc dù điều này chắc chắn có vẻ đáng lo ngại, nhưng các tác giả nhanh chóng lưu ý rằng nghiên cứu này được thực hiện trong phòng thí nghiệm, chứ không phải trên động vật. Do đó, ở giai đoạn này, kết quả không thể ngoại suy được. Để hiểu đầy đủ các tác động lâu dài về sức khỏe, sẽ cần nhiều nghiên cứu hơn nữa. Tuy nhiên, cô ấy kết luận:
“Những gì tôi có thể nói là mô hình của chúng tôi cho thấy các hạt nano có ảnh hưởng đến mô hình in vitro của chúng tôi và hiểu được cách chúng ảnh hưởng đến chức năng đường ruột là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng đối với sự an toàn của người tiêu dùng.”
Hiện nhóm đang nghiên cứu tác động của các hạt nano đối với các loài động vật khác. Một bài báo được xuất bản vào tháng trước trên tạp chí Độc chất học nano đã xem xét cách các hạt nano titanium dioxide - được tìm thấy trong nhiều loại mỹ phẩm - ảnh hưởng đến đường ruột của ruồi giấm. Một lần nữa, họ phát hiện ra những thay đổi trong vi nhung mao, ảnh hưởng đến sự hấp thụ glucose.
Trong một nghiên cứu khác đang diễn ra ở gà, Mahler nói rằng những phát hiện sơ bộ “tương tự như nghiên cứu nuôi cấy tế bào” được thảo luận trong bài báo này. Họ cũng phát hiện ra rằng "quần thể vi sinh vật đường ruột bị ảnh hưởng", điều này mở ra một hướng điều tra hoàn toàn mới.
Nhóm nghiên cứu hiện có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu mạch máu này và sẽ tập trung nỗ lực vào sự tương tác tiềm năng giữa các hạt nano và vi khuẩn đường ruột.
