Forskargruppen, ledd av forskare från Massachusetts Institute of Technology (MIT), genomförde en serie experiment med både in vitro och in vivo-modeller för att undersöka hur nanopartiklar interagerar med näringsämnen under matsmältning och absorption i mag-tarmkanalen. De fokuserade på två specifika typer av nanopartiklar:titandioxid (TiO2) nanopartiklar och järnoxid (Fe2O3) nanopartiklar. TiO2-nanopartiklar används ofta i olika konsumentprodukter som solskyddsmedel, tandkräm och livsmedelstillsatser, medan Fe2O3-nanopartiklar ofta används i kosttillskott och berikande av livsmedel.
In vitro-experimenten utfördes med hjälp av ett simulerat matsmältningssystem för att efterlikna de tillstånd och processer som inträffar i den mänskliga mag-tarmkanalen. Forskarna observerade att både TiO2 och Fe2O3 nanopartiklar interagerade med näringsämnen som lipider, proteiner och vitaminer, vilket påverkar deras löslighet, stabilitet och biotillgänglighet. Till exempel fann de att TiO2-nanopartiklar minskade absorptionen av lipider och vitamin A och E, medan Fe2O3-nanopartiklar förbättrade absorptionen av järn.
In vivo-studierna, utförda med hjälp av djurmodeller, bekräftade ytterligare effekterna av nanopartiklar på näringsupptaget. Djuren utfodrades med dieter som innehöll olika koncentrationer av TiO2- eller Fe2O3-nanopartiklar, och deras näringsabsorption utvärderades över en tidsperiod. Resultaten överensstämde med resultaten från in vitro-experimenten, vilket visar att nanopartiklar avsevärt kan påverka absorptionen av viktiga näringsämnen.
Forskarna undersökte också de potentiella mekanismerna bakom dessa interaktioner mellan nanopartiklar och näringsämnen. De föreslog att nanopartiklars ytegenskaper, storlek, form och laddning spelar avgörande roller för deras förmåga att binda till näringsämnen och påverka deras biotillgänglighet. Dessutom föreslog de att nanopartiklar kunde interagera med tarmslemhinnan och förändra dess permeabilitet och transport av näringsämnen.
Sammantaget ger denna studie värdefulla insikter om nanopartiklars inflytande på näringsabsorption, och lyfter fram potentiella risker och fördelar förknippade med användningen av nanopartiklar i livsmedel och konsumentprodukter. Resultaten understryker behovet av ytterligare forskning för att till fullo förstå effekterna av nanopartiklar på människors hälsa och säkerhet, särskilt i samband med långtidsexponering och potentiella synergistiska effekter med andra kostkomponenter.
