Một loại vi khuẩn có lợi được tách từ kim chi, món rau lên men truyền thống của Hàn Quốc, có thể gắn kết với các hạt nano nhựa trong ruột và giúp loại bỏ chúng ra khỏi cơ thể, theo một nghiên cứu mới. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Bioresource Technology, phát hiện rằng vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides CBA3656 có thể giữ lại tới 87% các hạt nhựa trong điều kiện phòng thí nghiệm lý tưởng.

Các nhà khoa học gợi ý rằng chủng vi sinh này, vốn được công nhận là an toàn cho con người, có thể đại diện cho một chiến lược sinh học mới nhằm giảm tác động sức khỏe từ ô nhiễm nhựa. Tiến sĩ Se Hee Lee, đồng tác giả và nhà nghiên cứu tại Viện Kimchi Thế giới ở Hàn Quốc, cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi cho thấy các vi sinh vật từ thực phẩm lên men truyền thống có thể là một phương pháp sinh học mới để giải quyết thách thức đang nổi này”.

Nghiên cứu được thực hiện trong bối cảnh thế giới đang đối mặt với ô nhiễm nhựa lan rộng, khi các hạt nhựa hiện đã được phát hiện trong tinh hoàn, não và các cơ quan tiêu hóa của con người. Các nhà nghiên cứu đã hướng đến kim chi, một loại thực phẩm giàu vi khuẩn có lợi cho đường ruột, để tìm kiếm một biện pháp bổ sung trong chế độ ăn nhằm giảm thiểu tiếp xúc lâu dài và rộng rãi với các chất ô nhiễm này.

Kết quả thí nghiệm và cơ chế gắn kết

Nghiên cứu đã đưa vi khuẩn tiếp xúc với các hạt nano nhựa polystyrene - những hạt có đường kính khoảng 190 nanomet - trong nhiều điều kiện khác nhau. Các nhà khoa học đã thay đổi thời gian tiếp xúc, nồng độ nhựa, độ pH, nhiệt độ và khả năng sống của vi khuẩn. Các hạt nhựa bám vào bên ngoài vi khuẩn thông qua gắn kết bề mặt, thay vì bị đưa vào bên trong tế bào, một quá trình được gọi là sinh hấp phụ (biosorption).

Trong môi trường dịch ruột mô phỏng chứa muối mật, một môi trường khắc nghiệt giống với đường ruột người, chủng CBA3656 đã hấp phụ 57% các hạt nano nhựa. Hiệu quả này vượt trội so với các chủng vi khuẩn khác được thử nghiệm. Cơ chế gắn kết chỉ ở bên ngoài gợi ý rằng vi khuẩn có thể an toàn dẫn các hạt nhựa đi qua ruột mà không làm gián đoạn bên trong.

Ở điều kiện tối ưu - cụ thể là nồng độ 500 triệu vi khuẩn trên mỗi mililit trong nước vô trùng - chủng này giữ lại 87% các hạt nhựa. Nghiên cứu không đánh giá chính thức các đặc tính probiotic của chủng, nhưng các nhà nghiên cứu lưu ý rằng nó không chứa các gen gây hại hoặc gây bệnh, cho thấy tiềm năng sử dụng an toàn.

Kết quả từ các nghiên cứu trên mô hình động vật

Để chuyển từ đĩa thí nghiệm sang hệ thống sống, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm vi khuẩn trên mô hình chuột vô trùng. Mô hình này được chọn nhằm loại bỏ sự can thiệp từ các vi sinh vật đường ruột có sẵn. Chuột được cho uống vi khuẩn trước khi nhận một liều nano nhựa.

Những con chuột nhận chủng CBA3656 thải ra mức nhựa trong phân cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng. Điều này cung cấp bằng chứng trực tiếp rằng vi khuẩn có thể gắn kết nano nhựa trong ruột sống và hỗ trợ loại bỏ chúng ra khỏi cơ thể. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng công trình này làm nổi bật sinh hấp phụ vi sinh (microbial biosorption) như một phương pháp tiềm năng và thực tiễn để giải quyết ô nhiễm nano nhựa trong bối cảnh môi trường và sức khỏe.

Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng công trình này cung cấp bằng chứng bằng khái niệm (proof-of-concept) trong các điều kiện kiểm soát, nhưng khả năng áp dụng trong thế giới thực và tính an toàn lâu dài vẫn cần được chứng minh. Phần nghiên cứu trên động vật sử dụng chuột vô trùng, điều này không phản ánh đầy đủ sự phức tạp của ruột bình thường với hệ vi sinh bản địa của nó.

Bối cảnh sức khỏe và mối quan ngại về nanoplastics

Nanoplastics là các hạt nhỏ hơn một micromet, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, đã tích tụ trong môi trường và cơ thể con người kể từ thời kỳ bùng nổ nhựa giữa thế kỷ 20. Con người tiếp xúc với chúng thông qua hải sản bị ô nhiễm, nước uống, muối và không khí. Ánh sáng mặt trời, ma sát, nhiệt độ và thời gian dần dần phá vỡ các mảnh nhựa lớn thành các hạt nhỏ hơn này, làm tăng mức độ tiếp xúc.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những hạt này có thể vượt qua hàng rào máu - não, làm dấy lên mối lo ngại về nguy cơ tổn hại thần kinh lâu dài. Một khối lượng ngày càng tăng các nghiên cứu khoa học đã liên kết nanoplastics trong não với viêm, stress oxy hóa và tích tụ các protein liên quan đến bệnh Alzheimer và Parkinson.

Các nghiên cứu cũng đã liên kết nanoplastics với ung thư, mặc dù Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) chưa xếp chúng vào nhóm chất gây ung thư. Một nghiên cứu từ tháng 2 năm 2026 phát hiện rằng tiếp xúc lâu dài, mức thấp với các hạt nhựa siêu nhỏ khiến các tế bào ung thư đại trực tràng trở nên hung hãn hơn và lây lan nhanh hơn trong mô hình cá ngựa vằn. Sự tiếp xúc mãn tính, hệ thống này được xem là một mối quan tâm sức khỏe cộng đồng hiện đại đáng kể.

Hạn chế của nghiên cứu và quan điểm của các nhà nghiên cứu

Tiến sĩ Se Hee Lee từ World Institute of Kimchi cho biết các phát hiện gợi ý rằng thực phẩm truyền thống có thể mang lại một phương pháp thiết thực để đối phó với ô nhiễm nanoplastics. Tuy nhiên, nghiên cứu này có những hạn chế đáng kể. Tất cả các thí nghiệm đều được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm kiểm soát, vốn kém phức tạp và ít biến đổi hơn so với các hệ sinh thái tự nhiên hoặc đường tiêu hóa của con người.

Nghiên cứu trên động vật sống sử dụng chuột vô trùng để loại bỏ sự can thiệp của vi sinh vật, giúp đo lường chính xác nhưng không phản ánh được hệ vi sinh vật bình thường trong ruột. Các nhà nghiên cứu chỉ đo lường tiếp xúc cấp tính trong thời gian ngắn, trong khi con người tiếp xúc mãn tính từ khi còn nhỏ, cho phép các hạt tích tụ trong các mô.

Hơn nữa, nghiên cứu chỉ đo lượng nanoplastics được thải ra mà không đánh giá liệu vi khuẩn có giúp loại bỏ các hạt đã lắng trong cơ quan hay có mang lại lợi ích chống viêm hay không. An toàn lâu dài khi sử dụng loại vi khuẩn này và lợi ích sức khỏe thực tế trên một quần thể người đa dạng vẫn chưa được biết và cần nghiên cứu thêm.

Kết luận

Việc xác định Leuconostoc mesenteroides CBA3656 như một tác nhân liên kết nanoplastics cho thấy một mối giao thoa tiềm năng giữa kiến thức thực phẩm truyền thống và các thách thức sức khỏe môi trường hiện đại. Các thực phẩm lên men như kim chi từ lâu đã được đánh giá cao trong nhiều nền văn hóa nhờ lợi ích probiotic và vai trò bảo quản thực phẩm.

Mặc dù nghiên cứu còn ở giai đoạn sơ bộ nhưng nó mở ra cơ hội nghiên cứu cách các vi sinh vật tự nhiên có thể giảm tác động của các chất ô nhiễm công nghiệp. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tính phổ biến của ô nhiễm nhựa và nhu cầu cấp bách về các chiến lược giảm tiếp xúc, đồng thời nâng cao khả năng loại bỏ các hạt này của cơ thể. Cần có thêm các nghiên cứu để xác thực những phát hiện này trên con người và hiểu đầy đủ các tác động đến sức khỏe cộng đồng.