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Medizin

24. Januar 2019 Nano-Partikel in Lebensmitteln: Einfluss auf Magen- und Darmflora

Krankheiten beginnen im Darm – dass wusste schon Hippokrates. Doch wie beeinflussen Nano-Partikel in unseren Lebensmitteln die Magen- und Darmflora?  Professorin Dr. Shirley Knauer vom Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) der Universität Duisburg-Essen (UDE) stellte mit ihrem Team den Gang der Nano-Teilchen im Darm nach.
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Alle Mikroorganismen im menschlichen Körper, darunter auch die als Darmflora bekannten Darmbakterien, wirken sich auf unser Wohlergehen aus. Sie beeinflussen Herz-Kreislauf-Krankheiten, Krebs, Fettleibigkeit und Allergien. Umweltfaktoren, wie die Einnahme von Medikamenten und vor allem die Ernährung, also beispielsweise auch mit technischen Nano-Partikeln versetzte Lebensmittel, haben einen starken Einfluss auf die Vielfalt im Verdauungstrakt – und damit auf unsere Gesundheit. Hersteller sind verpflichtet, enthaltene Nano-Partikel zu kennzeichnen.

Künstlich zugeführte Nano-Partikel

Vom Kaugummi bis zur Instantsuppe: Lebensmittel enthalten synthetische Nano-Partikel als Zusatzstoffe, um Produkteigenschaften wie eine weiße Strahlkraft oder die Rieselfähigkeit zu verbessern, auch gegen Verklumpung helfen Nano-Partikel. Sie haben aufgrund ihrer minimalen Größe einzigartige Eigenschaften und Fähigkeiten, beispielsweise bei der Anlagerung an Kleinststrukturen. Doch was passiert mit den winzigen Teilchen in unserem Inneren? Wie wirken sie sich aus? Knauers Team stellte ihren Gang durch die unterschiedlichen Bedingungen des Verdauungstrakts im Labor nach. So herrscht im Magen ein sehr saurer pH-Wert, während es im restlichen Trakt eher neutral zugeht. Die Forscher konnten zeigen, dass sich eine Vielzahl von Nano-Materialien an Bakterien binden kann.

„Dies hat verschiedene Auswirkungen: So scheint die körpereigene Immunpolizei bedeckte Bakterien weniger gut zu erkennen, was vermehrt zu Entzündungen führen kann“, erläutert Prof. Knauer. Doch es gibt auch positive Effekte. Silica-Nano-Teilchen schwächten die Infektiosität des Keims Helicobacter pylori. Er gilt als Hauptursache für die Entstehung von Magenkrebs.
 
Elektronenmikroskopische Aufnahme von Darmbakterien mit angelagerten Nanopartikeln
(© Fotonachweis: IMCES - Imaging Center Essen / UK Essen)
E.coli

Natürlich vorkommende Nano-Partikel

Und was ist mit Lebensmitteln ohne künstliche Zusätze? „Besonders spannend wurde es, als wir Nano-Partikel aus Bier isoliert haben. Das heißt, Nano-Teilchen werden nicht nur gezielt unserer Nahrung zugesetzt, sondern entstehen auch völlig natürlich bei deren Zubereitung – sie sind also bereits omnipräsent“, erklärt Juniorprofessor Dr. Jens Voskuhl vom Institut für Organische Chemie.

Die Wissenschaftler arbeiten daran in Zeiten von „Designer-food“ und Verbraucherschutz die potenziell negativen oder positiven Auswirkungen von mit der Nahrung aufgenommenen Nano-Teilchen bestmöglich zu verstehen. „Aus unseren Ergebnissen lassen sich nun Strategien ableiten, um technische Nano-Partikel als Inhaltsstoffe für Lebensmittel weiter zu entwickeln. Nicht nur in der Anwendung, sondern auch der Grundlagenforschung, einschließlich Nahrungsmittelallergien, liegt ein riesiges Potenzial“, betonen Knauer und ihr Team.

Quelle: Universität Duisburg-Essen


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