Une nouvelle étude montre que le chitosane aide les rats à expulser les microplastiques ingérés plus efficacement, ouvrant la porte à des interventions alimentaires qui pourraient réduire les risques pour la santé de l'accumulation plastique dans le tube digestif.
Étude: L'ingestion de chitosane peut favoriser l'excrétion des microplastiques. Crédit d'image: EvergreenPlanet / Shutterstock
Les microplastiques dans l'environnement peuvent entrer dans le corps humain par le biais d'un régime alimentaire et déclencher diverses complications de santé. Les chercheurs de l'Université de Tokai au Japon ont constaté qu'une fibre alimentaire non digeste, le chitosane, peut favoriser l'excrétion fécale des microplastiques chez le rat. Les résultats sont publiés dans la revue Rapports scientifiques.
Sommaire
Arrière-plan
Les microplastiques sont de minuscules fragments en plastique avec un diamètre de 5 millimètres ou moins. Les microplastiques primaires, qui sont utilisés comme agents de lavage dans les nettoyants et le dentifrice, peuvent entrer dans les plans d'eau par le biais de drains ménagères et de systèmes de traitement des eaux usées. Les microplastiques secondaires, en revanche, proviennent de la rupture de plus gros matériaux plastiques, tels que des sacs en plastique, des bouteilles de téréphtalate de polyéthylène et des filtres à cigarettes.
Les microplastiques secondaires sont produits en plus grandes quantités dans l'océan et ont un impact considérable sur l'homéostasie de l'écosystème marin. Plusieurs études ont indiqué la présence de microplastiques secondaires dans les produits de poisson et de fruits de mer, ainsi que dans les produits alimentaires humains quotidiens, tels que le sel, l'eau minérale et d'autres boissons.
Les microplastiques ont également été identifiés dans divers organes et excréments humains. L'accumulation de ces substances dans le corps humain après l'ingestion s'est avérée augmenter le risque de diverses complications de santé, notamment l'hypertrophie cardiaque, l'infarctus du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux, l'athérosclérose et les troubles gastro-intestinaux. Le papier note qu'une excrétion rapide via le tube digestif est essentielle.
Cela met en évidence la nécessité de développer des interventions qui peuvent favoriser l'excrétion des microplastiques à travers le tube digestif. Dans ce contexte, les composants alimentaires non digestables, tels que la dextrine indigeste, le lacucrose, le chitosane et les protéines membranaires de la coquille d'oeuf, peuvent offrir des avantages potentiels en restant dans le tractus gastro-intestinal sous une forme non digérée et en modulant l'absorption intestinale des composants alimentaires digérés.
Dans cette étude, Di Liu et Muneshige Shimizu de l'Université de Tokai ont mené une étude chez le rat pour explorer si l'ingestion de composants alimentaires non digestables favorise l'excrétion fécale des microplastiques.
Conception de l'étude
L'étude comprenait 30 rats divisés en quatre groupes expérimentaux et un groupe témoin. Les rats en groupe expérimental ont été nourris avec de la dextrine indigeste, du lacucrose, du chitosane ou de la membrane de coquille d'oeuf, mélangée à des microplastiques en polyéthylène (taille moyenne des particules de 200 μm) dans un régime de rongeur standard. Les rats du groupe témoin n'ont reçu que des microplastiques en polyéthylène dans un régime standard des rongeurs.
Des échantillons fécaux, des échantillons de sang et des organes internes ont été prélevés sur les rats pour les analyses biochimiques et la mesure des microplastiques.
Résultats de l'étude
Le régime alimentaire microplastique utilisé dans l'étude a entraîné une augmentation continue du poids corporel du rat dans les groupes expérimentaux et témoins. Cependant, une augmentation significative du poids fécal a été observée à partir du premier jour uniquement chez le rat administré avec du chitosane. De plus, le poids du tractus gastro-intestinal lui-même était significativement plus élevé à la fois dans le groupe chitosane et dans le groupe de dextrine indigeste par rapport au groupe témoin à la fin de l'expérience.
Les rats nourris au chitosane présentaient également un taux d'excrétion fécal significativement plus élevé des microplastiques tout au long de la période expérimentale (une semaine) par rapport à d'autres rats expérimentaux et témoins. Notamment, le taux d'excrétion fécale calculé pour le groupe de chitosane sur 144 heures était de 115,6% ± 4,5%. L'article suggère que ce chiffre dépassant 100% provient probablement de limitations méthodologiques, telles que ne pas analyser l'ensemble de l'échantillon fécal, indiquant un besoin de raffinement supplémentaire des techniques de mesure.
En ce qui concerne la rétention gastro-intestinale des microplastiques, les rats nourris au chitosane présentaient un taux significativement inférieur à ceux du groupe témoin (6,1% contre 12,1%). Le document a noté que les députés restant dans l'intestin ont été trouvés principalement dans le caecum.
En outre, au cours de cette expérience d'une semaine, aucune différence significative n'a été observée dans les niveaux plasmatiques de cholestérol total (T-CHO) et de triglycérides (TG) parmi l'un des groupes, y compris le groupe témoin recevant des MPS.
Étude de signification
Cette étude est la première du genre à démontrer que le chitosane, une fibre alimentaire non digeste, peut faciliter l'excrétion fécale rapide des microplastiques ingérés chez le rat. Plus précisément, l'étude révèle que le chitosane, lorsqu'il est mélangé avec des microplastiques dans un régime standard des rongeurs, peut augmenter l'excrétion fécale et réduire la rétention intestinale des microplastiques.
Des études antérieures sur l'effet du chitosane sur le taux d'excrétion fécale de l'huile ont montré que cette fibre alimentaire non digestable à hauteur riche en moléculaire forme des agrégats de gel avec des sels d'huile et de bile, ce qui facilite à son tour l'excrétion d'huile plus élevée.
En ce qui concerne le mode d'action du chitosane, les preuves existantes suggèrent qu'elle se dissout dans les jus gastriques et devient une fibre alimentaire chargée positivement qui se lie aux acides biliaires chargés négativement dans le tractus gastro-intestinal. Outre les interactions chimiques, le chitosane s'est avéré se lier également à son substrat par des interactions physiques.
Ces observations peuvent expliquer le mode d'action du chitosane, qui est associé à une excrétion fécale plus élevée des microplastiques. Cependant, les microplastiques en polyéthylène utilisés dans cette étude sont de nature non polaire, ce qui rend peu probable qu'ils aient de fortes interactions chimiques avec le chitosane en fonction de la charge. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre le mode d'action et l'effet du chitosane sur différents types et tailles de microplastiques.
Le taux de rétention intestinal inférieur des microplastiques observé dans cette étude met en évidence l'influence la plus élevée du chitosane sur l'excrétion microplastique fécale par rapport aux autres composants alimentaires non digestables testés. Étant donné une observation antérieure selon laquelle le chitosane est excrété en fèces en se liant au cholestérol dans le tractus gastro-intestinal, les chercheurs émettent l'hypothèse que le chitosane absorbe les microplastiques et le cholestérol, facilitant par la suite leur excrétion fécale.
Notamment, l'étude révèle qu'environ 12% des microplastiques restent dans le tractus gastro-intestinal, principalement le caecum, même après sept jours d'ingestion dans le groupe témoin. L'excrétion fécale médiée par le chitosane des microplastiques peut donc servir d'intervention prometteuse pour réduire les adversités de santé associées à une présence intestinale prolongée de microplastiques.
