马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员发现二氧化钛纳米颗粒会在结肠中产生炎症。
根据一所大学领导的研究，一种常见的食品添加剂最近在法国被禁止，但在美国和许多其他国家被允许使用，它被发现会显着改变小鼠的肠道微生物群，导致结肠炎症和肝脏蛋白质表达的变化马萨诸塞州阿默斯特食品科学家。
“我认为我们的研究结果对食品行业以及人类健康和营养产生了很多影响，”主要作者、食品科学教授和克莱兹代尔学者 Hang Xiao 说。 “该研究证实了食源性二氧化钛纳米粒子 (TiO2 NPs) 和不利的健康影响。”
肖与 UMass Amherst 和中国的同事一起在 Small 上发表了这项研究 , 周刊，同行评审，跨学科期刊，涵盖纳米技术。
肠道菌群是指肠道中多样而复杂的微生物群落，在人类健康中发挥着至关重要的作用。肠道菌群失衡与一系列健康问题有关，包括炎症性肠病、肥胖和心血管疾病。
人体接触食源性 TiO2 NPs 主要来自一种名为 E171 的食品添加剂，它由不同大小的 TiO2 颗粒组成 ，包括三分之一或更多是纳米级的。 E171 使产品看起来更白、更不透明，存在于甜点、糖果、饮料和口香糖等食品中。一项研究发现，美国儿童的 E171 暴露量是成人的 2 到 4 倍。
小于 100 纳米的食源性纳米级颗粒可能具有引起关注的独特生理特性。 “较大的颗粒不易被吸收，但较小的颗粒可以进入组织并在某处积聚，”肖说。
在他们的研究中，肖和他的团队喂食了 E171 或 TiO2 作为日常饮食的一部分，对两组小鼠进行 NPs。有一个人口接受了与许多美国人相似的高脂肪饮食，其中三分之二的人肥胖或超重；另一组小鼠喂食低脂饮食。喂高脂饮食的老鼠最终变得肥胖，而喂低脂饮食的老鼠则没有。
“在非肥胖小鼠和肥胖小鼠中，肠道微生物群都受到 E171 和 TiO2 的干扰 NP，”肖说。 “纳米级颗粒在两组小鼠中引起了更多的负面变化。”此外，肥胖小鼠更容易受到TiO2的不利影响。 NPs对肥胖小鼠的伤害大于对非肥胖小鼠的伤害。
研究人员发现 TiO2 NPs降低了盲肠中对结肠健康至关重要的短链脂肪酸水平，并增加了结肠中的促炎免疫细胞和细胞因子，表明处于炎症状态。
评估 TiO2 破坏的肠道菌群对健康的直接影响 NP、Xiao 及其同事进行了一项粪便移植研究。他们给小鼠注射抗生素以清除它们原来的肠道菌群，然后从 TiO2 移植粪便细菌 NP处理的小鼠对抗生素处理的小鼠。 “结果支持我们的假设，即包括 TiO2 饮食中的 NP 会破坏肠道微生物群的稳态，”肖说，“这反过来会导致小鼠的结肠炎症。
该研究还测量了 TiO2 的含量 在人类粪便样本中，发现范围很广。肖说，需要进一步的研究来确定长期暴露于 TiO2 对健康的影响，例如终生和多代人。 NP。
参考文献：曹晓琼、韩彦辉、顾敏、杜恒军、宋明月、朱小爱、马高兴、潘彻、王伟仓、赵尔敏、Timothy Goulette、Biao Yuan、Gudong Zhang 和 Hang Xiao，2020 年 6 月 9 日，Small .
DOI：10.1002/smll.202001858
