식품의 나노 입자는 장내 세균의 행동을 바꿀 수 있습니다
식품의 나노 입자에 대한 새로운 연구는 장내 박테리아에 미치는 영향에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다.
독일 마인츠 대학 의료 센터의 연구원과 독일, 오스트리아 및 미국의 다른 센터의 동료들은 초소형 입자가 장내 세균에 결합 할 수 있음을 발견했습니다.
그들의 작업에 대한 연구 논문에서-현재 저널에 게재 됨 npj 식품 과학 — 저자들은 나노 입자에 대한 부착이 장내 세균의 수명주기와 숙주의 신체와의 상호 작용을 어떻게 바꿀 수 있는지 설명합니다.
결과는 의학과 식품 산업 모두에 유용해야합니다. 예를 들어, 그들은 프로바이오틱스에서 나노 입자를 사용하는 연구로 이어질 수 있습니다.
이에 대한 한 가지 예는 합성 나노 입자가 다음과 같은 방법으로 감염을 예방할 수 있다는 과학자들의 관찰입니다. 헬리코박터 파일로리.
H. 파일로리 인간의 위장에서 자라는 박테리아입니다. 암과의 복잡한 관계로 인해 많은 과학자들의 관심이 높습니다.
마인츠 대학 의료 센터의 이비인후과, 두경부 외과 교수 인 연구 선임 저자 인 Roland H. Stauber는“연구 전에는 나노 첨가제가 위장관 식물에 직접 영향을 미치는지 여부와 그 방법을 실제로 조사하지 않았습니다. .”
나노 입자 사용이 빠르게 증가하고 있습니다.
나노 기술은 원자 및 분자의 크기와 거의 같은 크기 인 나노 미터 단위로 물질을 조작합니다. 1 나노 미터는 10 억분의 1 미터입니다. 즉, 1 인치에 25,400,000 개가 있습니다.
연구 배경에서 Stauber 교수와 동료들은 나노 입자의 사용이 여러 분야에서 어떻게 빠르게 증가하고 있는지 설명합니다. 여기에는 의학 및 농업에서 개인 위생 용품 및 식품 가공에 이르기까지 다양합니다.
예를 들어 식품 산업은 합성 나노 입자를 사용하여 식품을 밝게하고 착색하고, 영양분을 전달하고, 감염을 예방합니다.
이 모든 것들은 "나노가 가능한 음식과 음료의 일부로서"인간의 장에 들어갈 수 있다고 연구 저자들은보고했습니다.
나노 입자는 매우 작기 때문일뿐만 아니라이를 구성하는 물질이 나노 크기에서 고유 한 특성을 가지고 있기 때문에 관심이 있습니다.
동일한 물질에서 파생 된 더 큰 입자에 비해 나노 입자는 크기에 비해 훨씬 더 큰 표면적을 가지며 "더 큰 브라운 운동"을 가지며 생물학적 장벽을 통과 할 수 있습니다. 이러한 장벽에는 장과 같은 조직을 감싸는 점액층이 포함됩니다.
이러한 이유로 인간의 장에서의 운명은 동일한 재료에서 파생 된 대규모 대응과 크게 다를 수 있습니다.
연구 저자에 따르면,“따라서 나노 사용 식품 성분이 식품에 적용하기에 안전한지 확인하는 것이 중요합니다.”
인간의 장과 미생물
인간의 내장 또는 위장관은 평균 수명 동안 약 60 미터 톤의 음식을 소화합니다. 수천년에 걸쳐 인간의 내장과 그것을 차지하는 거대한 미생물 군집은 복잡하고 상호 유익한 관계를 발전 시켰습니다.
파트너십이 발전함에 따라 장내 미생물이 인간의 건강과 질병에 중요한 역할을하게되었습니다.
장내 미생물은 대부분 박테리아로 구성됩니다. 그들은 또한 곰팡이, 바이러스 및 원생 동물이라고 불리는 단세포 유기체를 포함합니다.
과학자들은 장내 미생물 군유 전체 (gut microbiome)라는 용어를 사용하여 장에있는 수조 개의 미생물의 모든 게놈의 합계를 나타냅니다.
장내 미생물 군집의 3 백만 개의 유전자는 인간 게놈의 23,000 개보다 훨씬 많습니다. 그들은 또한 인간 숙주에서 많은 기능을 수행하는 수천 개의 작은 분자를 생산합니다.
이러한 방식으로 장내 박테리아는 음식을 소화하고, 에너지를 수확하고, 면역을 제어하고, 병원균으로부터 보호합니다.
그러나 장내 미생물 군집의 불균형은 이러한 중요한 기능을 방해하여 질병을 유발하거나 질병을 예방하지 못할 수 있습니다.
연구에 따르면 미생물 군집의 불균형은 심혈관 질환, 알레르기, 암, 비만 및 정신 질환과 관련이 있습니다.
모든 나노 입자는 장내 세균에 결합합니다
Stauber 교수와 그의 동료들은 다양한 합성 나노 입자의 효과를 조사 할 수있는 실험을 시작했습니다.
이 실험은 각기 다른 입자가 장의 다른 부분을 통과하고 다양한 박테리아를 만날 때 만들어 질 수있는 여정을 시뮬레이션했습니다.
주요 결과는 모든 "현재 사용되거나 미래의 나노 크기 식품 첨가물"이 장내 박테리아에 결합하는 능력을 보여 주었다는 것입니다.
나노 입자는 요구르트와 같은 유제품에서 번식 할 수있는 "프로 바이오 틱"종을 포함하여 모든 종류의 박테리아에 결합합니다.
그들이 테스트 한 모든 합성 나노 입자가 박테리아에 부착되어있는 동안 연구자들은 결합 특성의 차이를 발견했습니다.
나노 입자에 결합되었을 때 박테리아는 유익한 것으로 입증 될 수있는 방식과 그렇지 않은 방식으로 행동을 변경했습니다.
유익 할 수있는 잠재적 인 결과는 예를 들어 다음과 같은 감염 억제입니다. H. 파일로리. 연구팀은 세포 배양에서 실리카 나노 입자를 실험 할 때이 발견을했습니다.
그러나 다른 실험에서 발견 된 잠재적으로 불안한 전망은 나노 입자에 결합하면 일부 비우호적 인 박테리아가 면역계에 덜 보이게 만들 수 있다는 것입니다. 예를 들어 이러한 결과는 염증 반응을 증가시킬 수 있습니다.
저자의 중요한 점은 음식에는 자연적으로 발생하는 나노 입자가 포함되어 있다는 것입니다.이 중 일부는 준비 중에 음식에 들어갈 수 있습니다.
연구팀은 또한 천연 나노 입자에 대한 실험을 진행했으며 합성 나노 입자를 사용한 실험과 유사한 결과를 찾은 것에 놀랐습니다.
“맥주와 같은 음식에서 자연적으로 발생하는 나노 입자를 분리 할 수 있다는 것은 당혹 스러웠습니다.
Roland H. Stauber 교수
