Zgodnie z badaniami prowadzonymi przez uniwersytet stwierdzono, że powszechnie stosowany dodatek do żywności, niedawno zakazany we Francji, ale dozwolony w USA i wielu innych krajach, znacząco zmienia mikroflorę jelitową u myszy, powodując zapalenie okrężnicy i zmiany w ekspresji białka w wątrobie. naukowca żywności w Massachusetts Amherst.
„Myślę, że nasze wyniki mają duży wpływ na przemysł spożywczy oraz na zdrowie ludzkie i odżywianie” – mówi główny autor Hang Xiao, profesor i Clydesdale Scholar of Food Science. „Badanie potwierdziło silny związek między nanocząstkami dwutlenku tytanu przenoszonymi przez żywność (NP TiO2) a niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi”.
Wraz z kolegami z UMass Amherst i Chin, Xiao opublikowało badania w Small, cotygodniowym, interdyscyplinarnym czasopiśmie poświęconym nanotechnologii.
Mikrobiota jelitowa, która odnosi się do zróżnicowanej i złożonej społeczności mikroorganizmów w jelitach, odgrywa istotną rolę w zdrowiu ludzkim. Nierównowaga mikroflory jelitowej związana jest z szeregiem problemów zdrowotnych, w tym nieswoistymi zapaleniami jelit, otyłością i chorobami układu krążenia.
Narażenie ludzi na nanocząsteczki TiO2 przenoszone przez żywność pochodzi głównie z dodatku do żywności znanego jako E171, który składa się z cząstek TiO2 o różnej wielkości, w tym jednej trzeciej lub więcej, które są w skali nano. E171, który sprawia, że produkty wydają się bielsze i bardziej nieprzezroczyste, znajduje się w takich produktach spożywczych jak desery, słodycze, napoje i guma. Xiao wskazuje, że jedno z badań wykazało, że narażenie na E171 jest dwa do czterech razy wyższe u dzieci w USA niż u dorosłych.
Mniejsze niż 100 nanometrów, cząsteczki nanoskali przenoszone przez żywność mogą mieć wyjątkowe właściwości fizjologiczne, które mogą budzić obawy. „Większe cząstki nie zostaną łatwo wchłonięte, ale mniejsze mogą dostać się do tkanek i gromadzić się gdzieś”, mówi Xiao.
W swoich badaniach Xiao i jego zespół karmili NP E171 lub TiO2 dwiema populacjami myszy w ramach ich codziennej diety. Jedna populacja była karmiona wysokotłuszczową dietą podobną do diety wielu Amerykanów, z których dwie trzecie jest otyłych lub ma nadwagę; druga grupa myszy była karmiona dietą niskotłuszczową. Myszy karmione dietą wysokotłuszczową ostatecznie stały się otyłe, podczas gdy myszy na diecie niskotłuszczowej nie.
„Zarówno u nieotyłych, jak i otyłych myszy mikroflora jelitowa została zaburzona zarówno przez NP E171, jak i TiO2”, mówi Xiao. „Nanocząsteczki spowodowały więcej negatywnych zmian w obu grupach myszy”. Ponadto, otyłe myszy były bardziej podatne na niekorzystne działanie nanocząsteczek TiO2, powodując więcej uszkodzeń u otyłych myszy niż u nieotyłych.
Naukowcy odkryli, że nanocząsteczki TiO2 obniżają poziomy w kale krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które są niezbędne dla zdrowia okrężnicy, oraz zwiększają prozapalne komórki odpornościowe i cytokiny w okrężnicy, co wskazuje na stan zapalny.
Aby ocenić bezpośredni wpływ mikroflory jelitowej na zdrowie zaburzonej przez TiO2 NP, Xiao i współpracownicy przeprowadzili badanie przeszczepu kału. Podali myszom antybiotyki w celu oczyszczenia ich pierwotnej mikroflory jelitowej, a następnie przeszczepili bakterie kałowe od myszy traktowanych TiO2 NP myszom leczonym antybiotykiem. „Wyniki potwierdzają naszą hipotezę, że włączenie NP TiO2 do diety zakłóca homeostazę mikroflory jelitowej”, mówi Xiao, „co z kolei prowadzi do zapalenia okrężnicy u myszy”.
W badaniu zmierzono także poziomy TiO2 w próbkach kału ludzkiego, znajdując szeroki zakres. Xiao twierdzi, że potrzebne są dalsze badania, aby określić skutki zdrowotne długotrwałej – na przykład przez całe życie i wielopokoleniowej – ekspozycji na nanocząsteczki TiO2.
Źródło: University of Massachusetts Amherst. „Zwykły dodatek do żywności powoduje niekorzystne skutki zdrowotne u myszy: naukowcy stwierdzili, że nanocząsteczki TiO2 powodują zapalenie okrężnicy”. ScienceDaily. ScienceDaily, 25 czerwca 2020 r. http://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200625162252.htm
