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常見食品添加劑導緻小鼠腸道炎症

咖啡奶精、口香糖和冰淇淋中發現的食品添加劑二氧化鈦會導緻小鼠腸道炎症
  • 消耗二氧化鈦奈米粒子 (TiO2 NP) 會改變腸道微生物組,引起腸道炎症,並改變小鼠肝臟中的蛋白質表現。 

  • TiO2 NP(來自食品添加劑 E171)是一種增白劑,存在於許多咖啡奶精、冰淇淋、甜點、口香糖、糖果和飲料中。

  • 接觸 E171 會減少腸道短鏈脂肪酸的含量,這有助於腸道健康,並增加結腸中的發炎免疫細胞。

本文發表在麻省大學阿默斯特分校新聞:

一所大學領導的研究發現,一種常見的食品添加劑最近在法國被禁止,但在美國和許多其他國家被允許,它被發現會顯著改變小鼠的腸道微生物群,導致結腸發炎和肝臟蛋白質表現的變化馬薩諸塞州阿默斯特食品科學家。

「我認為我們的研究結果對食品工業以及人類健康和營養有很大的影響,」主要作者、食品科學教授、克萊茲代爾學者 Hang Shaw 說。 “該研究證實食源性二氧化鈦奈米顆粒 (TiO2 NP) 與不良健康影響之間存在密切聯繫。”

肖與麻省大學阿默斯特分校和中國的同事一起在《Small》上發表了這項研究,這是一份涵蓋奈米技術的同行評審跨學科周刊。

腸道微生物群是指腸道中多樣化且複雜的微生物群落,在人類健康中扮演至關重要的角色。 腸道微生物群失衡與一系列健康問題有關,包括發炎性腸道疾病、肥胖和心血管疾病。

人類接觸食源性 TiO2 奈米粒子主要來自一種名為 E171 的食品添加劑,它由不同尺寸的 TiO2 顆粒組成,其中三分之一或更多是奈米級的。 E171 存在於甜點、糖果、飲料和口香糖等食品中,可使產品看起來更白、更不透明。 肖指出,一項研究發現,美國兒童的 E171 暴露量是成人的兩到四倍。

小於 100 奈米的食源性奈米級顆粒可能具有引起關注的獨特生理特性。 「較大的顆粒不容易被吸收,但較小的顆粒可能會進入組織並積聚在某個地方,」肖說。

在他們的研究中,Xiao 和他的團隊向兩組小鼠餵食 E171 或 TiO2 NP,作為其日常飲食的一部分。 一群人的高脂肪飲食與許多美國人相似,其中三分之二的人肥胖或超重; 另一組小鼠則餵食低脂飲食。 餵食高脂飲食的小鼠最終變得肥胖,而餵食低脂飲食的小鼠卻沒有。

「在非肥胖小鼠和肥胖小鼠中,腸道微生物群都受到 E171 和 TiO2 奈米顆粒的干擾,」Xiao 說。 “奈米顆粒為兩組小鼠帶來了更多的負面變化。” 此外,肥胖小鼠更容易受到TiO2 NPs的不利影響,對肥胖小鼠造成的損害比非肥胖小鼠更大。

研究人員發現,二氧化鈦奈米粒子降低了盲腸中短鏈脂肪酸的水平,這對結腸健康至關重要,並增加了結腸中的促炎免疫細胞和細胞因子,顯示發炎狀態。

為了評估 TiO2 NP 破壞腸道微生物群對健康的直接影響,Xiao 及其同事進行了糞便移植研究。 他們給小鼠注射抗生素以清除原有的腸道微生物群,然後將經過 TiO2 NP 處理的小鼠的糞便細菌移植到經過抗生素處理的小鼠體內。 “結果支持我們的假設,即飲食中包含二氧化鈦奈米粒子會破壞腸道微生物群的穩態,”肖說,“這反過來會導緻小鼠的結腸發炎。”

研究也測量了人類糞便樣本中二氧化鈦的含量,發現範圍很廣。 肖說,需要進一步的研究來確定長期(例如終生和多代)接觸二氧化鈦奈米顆粒對健康的影響。

這項研究發表於 小的 2020 年 6 月。 



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