美因茨大学 通过原子力显微镜观察粘附在肠道细菌上的二氧化硅纳米颗粒
学分:施陶博集团，美因茨大学医学中心 肠道微生物群不仅是食品加工的关键，也是各种疾病公认的共同决定因素
由约翰尼斯·古腾堡大学美因茨(JGU)大学医学中心领导的研究人员确定了纳米粒子对肠道微生物的影响
这些超小颗粒粘附在肠道微生物上，从而影响它们的生命周期以及与宿主的相互作用
研究人员的观察结果之一是，纳米粒子的结合抑制了幽门螺杆菌的感染，幽门螺杆菌是胃癌的一种病原体
这些发现将刺激进一步的流行病学研究，并为开发潜在的食品益生菌纳米颗粒铺平道路
这些发现发表在《食品科学》上
由于其微小的尺寸，纳米粒子具有独特的特性和能力，例如粘附到微结构上
纳米技术是消费行业和医药创新的重要驱动力
在医学领域，重点是改善诊断和治疗，而行业主要致力于产品优化
因此，合成纳米粒子已经被用作添加剂来改善食品的特性
但是我们如何在食品中更有效、更安全地使用纳米技术呢？以及纳米粒子是否存在未知效应，需要进一步开发？ 营养强烈影响我们微生物群的多样性和组成
“微生物群”描述了人类体内的所有定居微生物，特别是肠道中的所有细菌
换句话说，你的微生物群包括你的肠道菌群以及寄居在你皮肤、口腔和鼻腔的微生物
科学家和临床医生对微生物群感兴趣，因为它们对宿主有积极或消极的影响
这些包括调节我们的免疫系统、新陈代谢、血管老化、大脑功能和激素系统
微生物群的组成似乎在各种疾病的发展中起着重要作用，如心血管疾病、癌症、过敏、肥胖，甚至精神疾病
因此，营养及其含有的纳米微粒可能会影响微生物群与宿主的平衡，最终影响人类健康
为了减少潜在的风险，理想的情况下，促进健康，需要了解饮食纳米颗粒的影响
来自美国阿默斯特的马萨诸塞州大学食品科学系的麦克莱姆斯
“在我们的研究之前，没有人真正研究过纳米添加剂是否以及如何直接影响胃肠道菌群，”美因茨大学医学中心耳鼻喉科、头颈外科的罗兰·斯陶伯教授评论道
“因此，我们研究了各种具有明确特性的技术纳米粒子，以模拟目前使用的或未来可能使用的纳米食品添加剂
通过在实验室中模拟粒子通过消化道不同环境的过程，我们发现所有测试的纳米材料确实能够与细菌结合
”斯陶博解释道
科学家们发现这些结合过程会有不同的结果
一方面，纳米颗粒结合的微生物不被免疫系统有效识别，这可能导致炎症反应增加
另一方面，“纳米食品”显示出有益的效果
在细胞培养模型中，二氧化硅纳米颗粒抑制幽门螺杆菌的传染性，幽门螺杆菌被认为是胃癌的主要致病因素之一
令人费解的是，我们还能够从食物中分离出天然存在的纳米粒子，比如啤酒，它们显示出类似的效果
我们日常食物中的纳米颗粒不仅仅是有意添加的，也可以在制备过程中自然生成
纳米微粒已经无处不在，”斯陶博总结道
这项研究的见解将有助于开发和利用合成或天然纳米粒子的策略，以调节功能性食品中有益成分的微生物群
“目前的挑战是找到符合预期目的的纳米颗粒，甚至可能在未来作为益生菌食品补充剂
接受挑战，”斯陶伯和他的团队写道
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