Биология

Нанопластика становится все больше в диете среднего человека, но ученые ищут способы не дать ему переместиться из еды в организм навсегда. Оказалось, что источником защиты может стать квашеная капуста.

Ученые обеспокоены влиянием нанопластика на человека и не зря: частицы размером меньше микрометра могут проникать через кишечник и накапливаться во внутренних органах. Добраться они могут и до мозга, где останутся навсегда, а долговременные последствия этого нам неизвестны. При этом люди получают все больше частиц пластика из еды и питья — контейнеры для их хранения и перевозки разрушаются во время использования, фильтрация несовершенна, растения и животные также накапливают нанопластик в тканях.

С новыми вызовами могут помочь традиционные продукты и техники. Человечество тысячи лет использует молочнокислые бактерии для своей пользы. Эти микроорганизмы в процессе питания перерабатывают сахара и органические кислоты растительного и животного происхождения в другие кислоты, в основном — в молочную. Так производят 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.

Более того, молочнокислые бактерии живут и у нас в кишечнике. Там они тоже помогают нам переваривать пищу и подавляют рост болезнетворных бактерий. Молочнокислые бактерии называют пробиотиками, и в случае болезни, если микрофлора кишечника нарушена и этих бактерий в нем становится слишком мало, их количество можно восстановить, принимая одновременно пробиотики и пребиотики — бактерии и продукты, которыми они могут питаться.

Исследователи из Всемирного института кимчи (Корея) предположили, что молочнокислые бактерии могут справиться и с нанопластиком. Они нашли штамм молочнокислой бактерии, который эффективно связывает частицы полистирола в кишечнике. Работа опубликована в журнале Bioresource Technology.

Кимчи — квашеная острая пекинская капуста, но иногда так называют и другие овощи, приготовленные по той же технологии ферментации. Это важное, ежедневное блюдо типичного рациона жителей Кореи. Из образцов кимчи ученые извлекли и размножили несколько штаммов бактерий Latilactobacillus sakei, Leuconostoc mesenteroides и Weissella cibaria. Бактерии контактировали с нанопластиком до трех часов при температуре 4-55° Цельсия в диапазонах кислотности 3-9 pH.

Исследование провели с использованием наночастиц полистирола, из которого часто делают одноразовые контейнеры для еды, упаковки йогуртов и одноразовые приборы. В России этот пластик маркируют «06» и PS.

В лабораторных экспериментах лучшие результаты показал штамм Leuconostoc mesenteroides CBA3656 — бактерии захватили 87 процентов пластика. В условиях, аналогичных человеческому кишечнику, 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 признается не только экологической проблемой, но и проблемой общественного здравоохранения. Наши результаты показывают, что микроорганизмы, полученные из традиционных ферментированных продуктов, могут дать новый биологический подход к решению этой новой проблемы. Мы продолжим изучать и расширять применение микробной среды кимчи в науке», — сказала доктор Се Хи Ли (Dr. Se Hee Lee), ведущий автор исследования.