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Verhalten von Zinkoxidnanopartikeln im menschlichen Verdauungstrakt
Projekt
Förderkennzeichen: BfR-LMS-08-1322-676
Laufzeit: 01.01.2017
- 31.12.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Zink ist als Mikronährstoff bekannt und wird in vielen Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt. Zudem wird Zinkoxid eine antibakterielle Wirkung zugeschrieben, was es unter anderem als Nano-Formulierung ???ZWECK??? interessant macht. Hohe Dosen an Zinkoxiden zeigen in Tierversuchen eine Schädigung der Leber und Niere. Das Scientific Committee on Food (SCF) empfiehlt eine Aufnahmehöchstmenge von 25 mg/Person und Tag. Es ist jedoch unklar welchen Einfluss eine Nanoformulierung von Zink in Form von Zinkoxid auf die Toxizität des aufgenommenen Metalls hat und wie sich solche Partikel im menschlichen Verdauungstrakt im Hinblick auf ihre physikochemischen Parameter verhalten. Zinkoxide zeigen in sauren Lösungen eine erhöhte Ionenfreisetzung. Dies legt eine vollständige Auflösung von Zinkoxidnanopartikeln im sauren Milieu des Magens nahe und wurde mit sehr einfachen Magensaftsimulanzien bereits gezeigt. Jedoch enthielten diese lediglich Pepsin bei einem pH von 2. Ein möglicher partikelstabilisiernder Einfluss anderer Bestandteile, wie von weiteren Proteinen, Mucinen oder Lebensmittelbestandteilen wurde bisher vernachlässigt. Zudem ist vor allem für Silbernanopartikel gut untersucht, dass nanopartikuläres Silber im Magensaft aufgrund von Ionenfreisetzung und Aggregation fast vollständig verschwindet, jedoch im Darmsaft wieder Partikel in der Größenordnung nachzuweisen sind und somit als Nanopartikel das intestinale Epithel erreichen können. Auch dieser Aspekt der Partikelneubildung nach der Passage des Magens wurde für Zink bisher nicht untersucht. Somit ist unklar ob Zinkoxidnanopartikel nur in ionischer Form oder auch partikulär die für die Nährstoffresorption zuständigen Bereiche des Dünndarms erreichen. Daher soll im vorliegenden Projekt untersucht werden welchen Einfluss die Nanopartikeleigenschaften Größe und Beschichtung sowie die Zusammensetzung der Verdauungssäfte und die Anwesenheit von Nahrungsbestandteilen auf die Ionenfreisetzung und Partikelgröße von Zinkoxidnanopartikeln während des menschlichen Verdauungsprozesses haben.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Ernährungsphysiologie
