Nanopartikel beeinflussen die Darmflora

MAINZ. Neue Erkenntnisse über den Einfluss von Nanopartikeln auf Darm-Mikroorganismen haben Forscher unter Federführung der Universitätsmedizin Mainz erzielt: Die Kleinstpartikel binden an Darm-Mikroorganismen und beeinflussen so deren Lebenszyklus (npj Science of Food 2018; 2: 22).

Diese Erkenntnisse dienten sowohl als Grundlage für weitere epidemiologische Untersuchungen als auch der Entwicklung „probiotischer Nanopartikel“, berichtet die Unimedizin Mainz.

Die Forscher untersuchten eine Reihe von technischen Nanopartikeln mit klar definierten Eigenschaften, um diejenigen zu simulieren, die derzeit oder potenziell in der Lebensmittelindustrie als funktionelle Inhaltsstoffe verwendet werden, heißt es in der Mitteilung. Dabei isolierten sie auch Nanoteilchen aus Lebensmitteln wie Bier. Nanoteilchen werden also nicht nur gezielt der Nahrung zugesetzt, sondern entstehen auch völlig natürlich bei deren Zubereitung, erklärt Professor Roland Stauber, einer der Autoren.

Indem sie den Gang der Partikel durch die unterschiedlichen Bedingungen des Verdauungstrakts im Labor nachstellten, konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass eine Vielzahl von Nanomaterialien an Bakterien binden können, so auch die „Bier-Nanopartikel“.

Unterschiedliche Auswirkungen

Wie sich zeigte, kann sich dieser Vorgang unterschiedlich auswirken. Einerseits scheint das Immunsystem bedeckte Mikroorganismen weniger effizient zu erkennen, was zu vermehrten Entzündungsreaktionen führen kann. Andererseits sind auch positive Nebeneffekte durch das „Nano-food“ möglich.

Zum Beispiel ließ sich in Zellkulturmodellen durch Silica-Nanoteilchen die Infektiosität von Helicobacter pylori abschwächen. Dies lässt den Schluss zu, dass nanoskalige Lebensmittelzusatzstoffe sowie natürlich vorkommende Nanoteilchen genutzt werden können, um das Mikrobiom (rational) zu formen.

„Aus den erzielten Studienergebnissen lassen sich nun Strategien ableiten, um technische Nanopartikeln als Inhaltsstoffe für funktionelle Lebensmittel zu entwickeln und anzuwenden. In diesem Forschungsfeld, einschließlich Nahrungsmittelallergien, liegt ein riesiges Potenzial“, wird Stauber zitiert.

„Herauszufinden, ob und vor allem welche Art von künstlichen oder natürlichen Nanoteilchen möglicherweise sogar als probiotische Nahrungsergänzung ihre Anwendung finden könnten, ist für uns Forscher eine spannende Herausforderung“, betonen Stauber und sein Team. (eb)