Nanopartikel dalam kemasan makanan dapat mengganggu fungsi usus
Nanopartikel seng oksida ditambahkan ke berbagai jenis kemasan makanan. Sebuah studi baru menemukan bahwa partikel-partikel kecil ini dapat mengganggu cara usus kita menyerap nutrisi.
Nanopartikel berdiameter antara 1 dan 100 nanometer.
Untuk menempatkannya dalam perspektif, rambut manusia berukuran sekitar 75.000 nanometer, dan sel darah merah kira-kira berukuran 7.000 nanometer.
Jadi, partikel nano memang sangat kecil. Dan, yang mengkhawatirkan, mereka ada di mana-mana.
Nanopartikel memiliki luas permukaan yang relatif besar, yang membuatnya lebih reaktif secara kimiawi. Reaktivitas yang meningkat ini memberi mereka sifat unik yang digunakan oleh produsen berbagai macam produk, termasuk cat, kosmetik, jendela, tabir surya, kain, dan mobil.
Karena nanopartikel digunakan secara lebih bebas, beberapa ilmuwan menjadi semakin khawatir tentang potensi dampaknya terhadap kesehatan manusia.
Karena mereka sangat umum dan sangat kecil, sangat mudah bagi partikel nano untuk memasuki tubuh kita. Dan, yang lebih mengkhawatirkan, mereka cukup kecil untuk melewati membran sel, berpotensi mengganggu aktivitas mereka. Namun, sedikit yang diketahui tentang bagaimana mereka dapat mengganggu proses biologis.
Untuk menyelidiki interaksi ini, para peneliti dari Binghamton University di New York mengamati nanopartikel seng oksida (ZnO) dalam kemasan makanan khususnya.
Mengapa seng ada dalam kemasan makanan?
Nanopartikel ZnO termasuk dalam kemasan item makanan tertentu, seperti jagung, ayam, tuna, dan asparagus, karena memiliki sifat antimikroba. Juga, ketika makanan penghasil sulfur bersentuhan dengan kaleng, itu menghasilkan perubahan warna hitam; ZnO mencegah reaksi ini, menjaga makanan tetap terlihat segar.
Para peneliti - dipimpin oleh Gretchen Mahler, seorang profesor bioteknologi - ingin memahami apakah kadar yang ada dalam makanan dapat menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan.
Pertama, menggunakan spektrometri massa, mereka menilai seberapa banyak ZnO dapat ditransfer secara realistis dari kemasan ke dalam makanan.
Makanan itu ternyata mengandung "100 kali lipat asupan seng harian".
Studi sebelumnya telah menyelidiki efek nanopartikel pada sel usus, tetapi mereka cenderung menggunakan tingkat yang lebih tinggi untuk mencari kerusakan yang lebih jelas, seperti kematian sel. Mahler dan timnya menggunakan pendekatan yang berbeda.
Dia menjelaskan, "Kami melihat fungsi sel, yang merupakan efek yang jauh lebih halus, dan melihat dosis nanopartikel yang lebih dekat dengan apa yang Anda mungkin benar-benar terpapar."
Dengan menggunakan model sel usus, tim menilai pengaruh apa yang mungkin dimiliki nanopartikel ZnO di usus kita. Hasilnya dipublikasikan di jurnal Makanan dan Fungsi.
Mahler menjelaskan apa yang mereka temukan:
“Kami menemukan bahwa nanopartikel [ZnO] pada dosis yang relevan dengan apa yang biasanya Anda makan dalam waktu makan atau sehari dapat mengubah cara usus Anda menyerap nutrisi.”
Nanopartikel seng dan mikrovili
Partikel diamati menetap pada struktur yang mewakili mikrovili usus. Ini adalah proyeksi kecil seperti jari yang meningkatkan luas permukaan usus yang tersedia untuk penyerapan nutrisi.
Dengan menempel pada mikrovili, partikel nano berpotensi mengurangi kemampuan lapisan untuk mengambil nutrisi. "Hilangnya luas permukaan ini," jelas Mahler, "cenderung mengakibatkan penurunan penyerapan nutrisi."
"Beberapa nanopartikel juga menyebabkan sinyal pro-inflamasi pada dosis tinggi, dan ini dapat meningkatkan permeabilitas model usus," tambahnya.
“Peningkatan permeabilitas usus bukanlah hal yang baik - itu berarti bahwa senyawa yang tidak seharusnya masuk ke aliran darah mungkin bisa.”
Gretchen Mahler
Meskipun hal ini tampaknya mengkhawatirkan, penulis dengan cepat mencatat bahwa penelitian ini dilakukan di laboratorium, bukan di hewan. Dengan demikian, pada tahap ini, temuan tidak dapat diekstrapolasi. Untuk memahami sepenuhnya implikasi kesehatan jangka panjang, dibutuhkan lebih banyak penelitian. Namun, dia menyimpulkan:
“Yang dapat saya katakan adalah bahwa model kami menunjukkan bahwa partikel nano memiliki efek pada model in vitro kami, dan memahami bagaimana pengaruhnya terhadap fungsi usus adalah bidang studi yang penting untuk keselamatan konsumen.”
Tim sedang menyelidiki efek nanopartikel pada hewan lain. Makalah yang diterbitkan bulan lalu di jurnal Nanotoksikologi melihat bagaimana nanopartikel titanium dioksida - yang ditemukan di banyak kosmetik - mempengaruhi usus lalat buah. Sekali lagi, mereka menemukan perubahan pada mikrovili, yang memengaruhi penyerapan glukosa.
Dalam studi lain yang sedang berlangsung pada ayam, Mahler mengatakan bahwa temuan awal "mirip dengan studi kultur sel" yang dibahas dalam artikel ini. Mereka juga menemukan bahwa "populasi mikroba usus terpengaruh", yang membuka pertanyaan baru.
Tim sekarang berencana untuk melanjutkan proses ini dan akan memusatkan upayanya pada interaksi potensial antara nanopartikel dan bakteri usus.
