Les nanoparticules dans les emballages alimentaires peuvent perturber la fonction intestinale
Des nanoparticules d'oxyde de zinc sont ajoutées à de nombreux types d'emballages alimentaires. Une nouvelle étude révèle que ces minuscules particules pourraient perturber la façon dont nos intestins absorbent les nutriments.
Les nanoparticules ont un diamètre compris entre 1 et 100 nanomètres.
Pour mettre cela en perspective, un cheveu humain mesure environ 75 000 nanomètres de diamètre et un globule rouge mesure environ 7 000 nanomètres de diamètre.
Ainsi, les nanoparticules sont vraiment très petites. Et, inquiétant, ils sont partout.
Les nanoparticules ont une surface relativement grande, ce qui les rend plus réactives chimiquement. Cette réactivité accrue leur confère des propriétés uniques qui sont utilisées par les fabricants d'une vaste gamme de produits, y compris les peintures, les cosmétiques, les fenêtres, les écrans solaires, les tissus et les voitures.
Les nanoparticules étant de plus en plus utilisées, certains scientifiques sont de plus en plus préoccupés par leur impact potentiel sur la santé humaine.
Parce qu'elles sont si communes et si petites, il est très facile pour les nanoparticules de pénétrer dans notre corps. Et, plus inquiétant encore, ils sont suffisamment petits pour passer à travers les membranes cellulaires, perturbant potentiellement leur activité. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont ils pourraient interférer avec les processus biologiques.
Cherchant à étudier ces interactions, des chercheurs de l'Université de Binghamton à New York se sont penchés sur les nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO) dans les emballages alimentaires en particulier.
Pourquoi le zinc est-il présent dans les emballages alimentaires?
Les nanoparticules de ZnO sont incluses dans l'emballage de certains produits alimentaires, comme le maïs, le poulet, le thon et les asperges, car elles ont des propriétés antimicrobiennes. De plus, lorsque des aliments producteurs de soufre entrent en contact avec une boîte de conserve, cela produit une décoloration noire; Le ZnO empêche cette réaction, gardant les aliments d'apparence fraîche.
Les chercheurs - dirigés par Gretchen Mahler, professeur agrégé de bio-ingénierie - ont voulu comprendre si les niveaux présents dans les aliments pouvaient provoquer des perturbations du système digestif.
Premièrement, à l'aide de la spectrométrie de masse, ils ont évalué la quantité de ZnO qui pouvait être transférée de manière réaliste de l'emballage vers l'aliment.
Il a été constaté que l'aliment contenait «100 fois l'apport alimentaire quotidien en zinc».
Des études antérieures ont étudié l'effet des nanoparticules sur les cellules intestinales, mais elles avaient tendance à utiliser des niveaux plus élevés pour rechercher des dommages plus évidents, tels que la mort cellulaire. Mahler et son équipe utilisaient une approche différente.
Elle explique: «Nous examinons la fonction cellulaire, qui est un effet beaucoup plus subtil, et nous examinons des doses de nanoparticules plus proches de ce à quoi vous pourriez être réellement exposé.»
À l'aide d'un modèle de cellules intestinales, l'équipe a évalué le type d'influence que les nanoparticules de ZnO pourraient avoir sur nos intestins. Leurs résultats sont publiés dans la revue Nourriture et fonction.
Mahler explique ce qu'ils ont découvert:
«Nous avons constaté que les nanoparticules de [ZnO] à des doses qui correspondent à ce que vous pourriez normalement manger au cours d'un repas ou d'une journée peuvent changer la façon dont votre intestin absorbe les nutriments.»
Nanoparticules et microvillosités de zinc
Les particules ont été observées se déposant sur des structures qui représentent les microvillosités de l’intestin. Ce sont de minuscules projections en forme de doigts qui augmentent la surface de l'intestin disponible pour l'absorption des nutriments.
En se fixant aux microvillosités, les nanoparticules réduisaient potentiellement la capacité de la doublure à absorber les nutriments. «Cette perte de surface», explique Mahler, «tend à entraîner une diminution de l'absorption des nutriments.»
«Certaines nanoparticules provoquent également une signalisation pro-inflammatoire à des doses élevées, ce qui peut augmenter la perméabilité du modèle intestinal», ajoute-t-elle.
"Une augmentation de la perméabilité intestinale n'est pas une bonne chose - cela signifie que des composés qui ne sont pas censés passer dans la circulation sanguine pourraient le faire."
Gretchen Mahler
Bien que cela semble certainement inquiétant, les auteurs s'empressent de constater que cette étude a été menée en laboratoire, plutôt que chez un animal. Ainsi, à ce stade, les résultats ne peuvent être extrapolés. Pour bien comprendre les implications à long terme sur la santé, il faudra beaucoup plus de recherche. Cependant, elle conclut:
«Ce que je peux dire, c'est que notre modèle montre que les nanoparticules ont des effets sur notre modèle in vitro, et que comprendre comment elles affectent la fonction intestinale est un domaine d'étude important pour la sécurité des consommateurs.»
Déjà, l'équipe étudie les effets des nanoparticules sur d'autres animaux. Un article publié le mois dernier dans la revue Nanotoxicologie a examiné comment les nanoparticules de dioxyde de titane - que l'on trouve dans de nombreux produits cosmétiques - affectent l'intestin d'une mouche des fruits. Encore une fois, ils ont trouvé des changements dans les microvillosités, ce qui a affecté l'absorption du glucose.
Dans une autre étude en cours chez les poulets, Mahler dit que les résultats préliminaires sont «similaires à l'étude sur la culture cellulaire» discutée dans cet article. Ils ont également constaté que «les populations microbiennes intestinales sont affectées», ce qui ouvre une toute nouvelle voie d'enquête.
L'équipe prévoit désormais de continuer dans cette veine et concentrera ses efforts sur l'interaction potentielle entre les nanoparticules et les bactéries intestinales.
