每天被全球无数人饮用的可口可乐和百事可乐中，除了碳酸、糖分与焦糖色，还藏着纳米颗粒？大连工业大学相关团队在国际知名学术期刊 《Nanotoxicology》 上发表了一项研究，首次证实了这两款碳酸饮料中天然存在着极微小的荧光碳纳米颗粒，并对其物理化学性质、细胞毒性、体内分布及消化规律进行了系统评估。
在食品加工与高温焦糖化反应过程中，碳水化合物中的碳、氢、氧等元素容易发生复杂的物理化学反应，自发形成内源性纳米结构。研究人员通过去气、微孔滤膜过滤、冻干及 Sephadex G-25 凝胶柱色谱等纯化手段，成功从可口可乐和百事可乐中分离出了纯净的碳点状（CD-like）荧光纳米颗粒，产率约为 3%。在 365 nm 紫光灯照射下，这些从可乐中提取出的纳米颗粒溶液呈现出肉眼清晰可见的亮蓝色荧光。
透射电子显微镜（TEM）观察显示，可口可乐与百事可乐中的纳米颗粒高度分散且无明显聚集，平均粒径分别仅为 5.0 ± 0.5 nm 和 4.7 ± 0.8 nm。高分辨率透射电镜（HRTEM）进一步证实其晶格间距分别为 0.208 nm 和 0.246 nm，对应于 sp3 / sp2 杂化碳晶面与石墨化碳晶面结构。
在体外细胞实验中，研究团队利用 CCK-8 法评估了可乐纳米颗粒对中国仓鼠卵巢细胞（CHO）的细胞毒性，结果表明即使在高达 20 mg/mL 的极高浓度下，细胞存活率仍保持在 90% 以上，展现出极低的细胞毒性。进一步将黑色素瘤细胞（B16-F10）与可乐纳米颗粒共同孵育 24 小时后，利用激光共聚焦荧光显微镜观察发现，细胞能够高效摄取这些纳米颗粒。纳米颗粒均匀分布于细胞膜与细胞质中，在 405 nm 和 488 nm 激发光下分别呈现出亮丽的蓝色与绿色荧光，但不会穿透进入细胞核。
为了全面评估其食用安全性，研究人员对 BALB/c 小鼠进行了单次口服高剂量（2 g/kg 体重）的急性毒性测试。在给药 24 小时内，所有小鼠行为活动正常，体重及主要器官重量与对照组相比均无异常变化。血清生化指标分析显示，谷丙转氨酶（GPT）、谷草转氨酶（GOT）、尿素（Urea）及肌酐（Creatinine）等肝肾功能指标均维持在生理安全范围内，未见肝细胞损伤或肾毒性表现。
利用小动物活体荧光成像系统（Ex vivo）与组织切片观察，研究团队追踪了口服纳米颗粒在小鼠体内的动态分布与清除轨迹。小鼠摄入纳米颗粒后，荧光信号主要集中在小肠与结直肠等消化道区域，并在给药后 2 小时左右（百事可乐小肠摄入仅需 15 分钟）达到峰值。这种超小尺寸（~5 nm）的纳米颗粒，在给药 2小时后，大脑和心脏组织中就已经能够检测到纳米颗粒的荧光蓄积信号，表明其能够穿过血脑屏障（BBB）进入脑组织。而在给药 24 小时后，所有器官中的荧光信号均大幅衰减并恢复至对照组水平，表明纳米颗粒主要通过粪便代谢排出体外，不会在体内造成长期的组织积聚。
这篇发表于 《Nanotoxicology》 的研究，首次揭示了可口可乐与百事可乐这两大百年饮料品牌中内源性荧光纳米颗粒的存在。研究通过丰富的数据图像清晰阐明了其形态结构、细胞吞噬、体内分布与消化降解规律，更用详实的毒理学数据证明了其在动物体内的良好安全性。
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