Нанопластик все чаще встречается в рационе питания, однако ученые разрабатывают методы, препятствующие его окончательному попаданию в организм. Исследования показали, что защитные свойства может обладать квашеная капуста.
Исследователи выражают обеспокоенность воздействием нанопластика на здоровье человека, и это вполне оправдано: микрочастицы, размер которых меньше микрометра, способны проникать через стенки кишечника и скапливаться во внутренних органах. Они могут достигать и головного мозга, где и сохраняются на длительный срок, а долгосрочные последствия такого воздействия пока остаются невыясненными. В то же время, люди все чаще подвергаются воздействию пластиковых частиц через пищу и воду – контейнеры, используемые для хранения и транспортировки продуктов, разрушаются в процессе эксплуатации, существующие методы фильтрации не обеспечивают полной очистки, а растения и животные также содержат нанопластик в своих тканях.
Новые вызовы можно преодолеть с помощью традиционных продуктов и технологий. На протяжении тысячелетий люди используют молочнокислые бактерии для получения выгоды. Эти микроорганизмы в процессе жизнедеятельности преобразуют сахара и органические кислоты, содержащиеся в растениях и животных, в другие кислоты, преимущественно молочную. Именно таким образом создается кефир, квашеную капусту и их варианты по всему миру. После обработки бактериями продукт легче усваивается человеком и дольше хранится, потому что молочная кислота — естественный консервант.
К тому же, молочнокислые бактерии присутствуют в нашем кишечнике. Там они также способствуют пищеварению и сдерживают размножение вредоносных микроорганизмов. Эти бактерии известны как пробиотики, и при заболевании, когда микрофлора кишечника страдает и их недостаточно, их популяцию можно восполнить, сочетая прием пробиотиков и пребиотиков – самих бактерий и веществ, необходимых для их питания.
Ученые из Всемирного института кимчи, расположенного в Корее, высказали предположение о способности молочнокислых бактерий к разрушению нанопластика. В ходе исследований был обнаружен штамм молочнокислых бактерий, демонстрирующий высокую эффективность в связывании частиц полистирола в кишечнике. Работа опубликована в журнале Bioresource Technology.
Кимчи – это острая квашеная пекинская капуста, хотя под этим названием иногда подразумевают и другие овощи, прошедшие процесс ферментации. Это блюдо является неотъемлемой частью повседневного питания корейцев. Ученые исследуют образцы кимчи извлекли и размножили несколько штаммов бактерий Latilactobacillus sakei, Leuconostoc mesenteroides и Weissella cibaria. Бактерии подвергались воздействию нанопластика в течение до трех часов при температуре от 4 до 55° Цельсия и в условиях кислотности от 3 до 9 pH.
Для проведения исследования применялись наночастицы полистирола, которые обычно делают одноразовые контейнеры для еды, упаковки йогуртов и одноразовые приборы. В России этот пластик маркируют «06» и PS.
В ходе лабораторных исследований наиболее эффективными оказались образцы штамма Leuconostoc mesenteroides CBA3656 — бактерии оказались способны разлагать 87 процентов пластика. При создании условий, имитирующих человеческий кишечник, эти бактерии связали 57 процентов пластика. Контрольный штамм Latilactobacillus sakei CBA3608 в тех же экспериментах справился хуже — при переходе на человеческую среду показатель удержания снизился с 85 процентов до трех.
Штамм CBA3656 подтвердил эффективность на лабораторных мышах, у которых не было собственной микробиоты кишечника. Мыши получали нанопластик и бактерии с едой, а ученые оценивали, сколько из съеденного полистирола вышло из организма животного. По сравнению с контрольной группой, фекалии мышей, получавших бактерии, содержали в два раза больше нанопластика. Эффект проявился и у самцов, и у самок.
«Загрязнение пластиком все чаще рассматривается как экологическая и общественно-здравоохранительная проблема. Полученные нами данные свидетельствуют о том, что микроорганизмы, выделенные из традиционно ферментированных продуктов, могут предложить новый биологический метод для борьбы с этой актуальной задачей. Мы планируем дальнейшее изучение и расширение использования микробной среды кимчи в научных исследованиях», — заявила доктор Се Хи Ли ( Dr. Se Hee Lee), ведущий автор исследования.