Almindelig fødevaretilsætning forårsager sundhedsskadelige virkninger hos mus

Et almindeligt fødevaretilsætningsstof, for nylig forbudt i Frankrig, men tilladt i USA og mange andre lande, viste sig at ændre tarmmikrobiota signifikant hos mus, forårsager betændelse i tyktarmen og ændringer i proteinekspression i leveren, ifølge forskning ledet af en fødevareforsker fra University of Massachusetts Amherst.

"Jeg tror, ​​at vores resultater har mange konsekvenser i fødevareindustrien og på menneskers sundhed og ernæring, " siger hovedforfatter Hang Xiao, professor og Clydesdale Scholar of Food Science. "Undersøgelsen bekræftede en stærk forbindelse mellem fødevarebårne titaniumdioxid nanopartikler (TiO ₂ NP'er) og negative sundhedseffekter."

Sammen med kolleger hos UMass Amherst og i Kina, Xiao offentliggjorde forskningen i Lille , en ugentlig, anmeldt af ligeværdige, tværfagligt tidsskrift, der dækker nanoteknologi.

Tarmmikrobiota, som refererer til det mangfoldige og komplekse samfund af mikroorganismer i tarmen, spiller en afgørende rolle for menneskers sundhed. En ubalance i tarmmikrobiota er blevet forbundet med en række sundhedsproblemer, herunder inflammatorisk tarmsygdom, fedme og hjerte-kar-sygdomme.

Menneskelig eksponering for fødevarebåren TiO ₂ NP'er kommer primært fra et fødevaretilsætningsstof kendt som E171, som består af partikler af forskellig størrelse af TiO ₂ , inklusive en tredjedel eller mere, der er nanoskala. E171, hvilket får produkter til at se hvidere og mere uigennemsigtige ud, findes i mad som desserter, slik, drikkevarer og tyggegummi. E171 eksponering er to til fire gange højere hos amerikanske børn end hos voksne, Xiao påpeger, at en undersøgelse fandt.

Mindre end 100 nanometer, fødevarebårne partikler i nanoskala kan have unikke fysiologiske egenskaber, der giver anledning til bekymring. "De større partikler absorberes ikke let, men de mindre kunne komme ind i vævene og samle sig et sted, " siger Xiao.

I deres undersøgelse, Xiao og hans team fodrede enten E171 eller TiO ₂ NP'er til to populationer af mus som en del af deres daglige kost. En befolkning blev fodret med en kost med højt fedtindhold, der ligner mange amerikanere, to tredjedele af dem er fede eller overvægtige; den anden gruppe mus blev fodret med en fedtfattig diæt. Musene, der blev fodret med en kost med højt fedtindhold, blev til sidst overvægtige, mens musene på fedtfattig diæt ikke gjorde det.

"I både de ikke-fede mus og fede mus, tarmmikrobiotaen blev forstyrret af både E171 og TiO ₂ NP'er, " siger Xiao. "Partiklerne i nanostørrelse forårsagede flere negative ændringer i begge grupper af mus." Desuden, de fede mus var mere modtagelige for de negative virkninger af TiO ₂ NP'er, forårsager mere skade hos overvægtige mus end hos ikke-overvægtige.

Forskerne fandt TiO ₂ NP'er reducerede cecale niveauer af kortkædede fedtsyrer, som er afgørende for tyktarmens sundhed, og øgede pro-inflammatoriske immunceller og cytokiner i tyktarmen, indikerer en inflammatorisk tilstand.

For at evaluere den direkte sundhedspåvirkning af tarmmikrobiota forstyrret af TiO ₂ NP, Xiao og kolleger gennemførte en undersøgelse af fækal transplantation. De gav mus antibiotika for at fjerne deres oprindelige tarmmikrobiota og transplanterede derefter fækale bakterier fra TiO ₂ NP-behandlede mus til de antibiotika-behandlede mus. "Resultaterne understøtter vores hypotese om at inkludere TiO ₂ NP'er i kosten forstyrrer homeostasen af ​​tarmmikrobiotaen, " Xiao siger, "hvilket igen fører til tyktarmsbetændelse hos musene."

Undersøgelsen målte også niveauer af TiO ₂ i prøver fra mennesker, at finde en bred vifte. Xiao siger, at der er behov for yderligere forskning for at bestemme sundhedseffekterne af langsigtet - såsom livslang og multigenerationel - eksponering for TiO ₂ NP'er.