Badacze z University of Massachusetts w Amherst odkryli, że nanocząsteczki dwutlenku tytanu wywołują stan zapalny w okrężnicy.
Według badań przeprowadzonych przez Uniwersytet Stwierdzono, że powszechny dodatek do żywności, niedawno zakazany we Francji, ale dopuszczony w Stanach Zjednoczonych i wielu innych krajach, znacząco zmienia mikroflorę jelitową myszy, powodując stan zapalny w okrężnicy i zmiany w ekspresji białka w wątrobie. naukowca żywności z Massachusetts Amherst.
„Myślę, że nasze wyniki mają wiele implikacji dla przemysłu spożywczego oraz zdrowia i żywienia ludzi” – mówi główny autor, Hang Xiao, profesor i Clydesdale Scholar of Food Science. „Badanie potwierdziło silne powiązanie między nanocząsteczkami dwutlenku tytanu przenoszonymi przez żywność (TiO2 NP) i niekorzystne skutki zdrowotne”.
Wraz z kolegami z UMass Amherst i z Chin Xiao opublikowała wyniki badań w Small , cotygodniowe, recenzowane, interdyscyplinarne czasopismo poświęcone nanotechnologii.
Mikrobiota jelitowa, która odnosi się do zróżnicowanej i złożonej społeczności mikroorganizmów w jelitach, odgrywa istotną rolę w zdrowiu człowieka. Brak równowagi mikroflory jelitowej wiąże się z szeregiem problemów zdrowotnych, w tym z chorobą zapalną jelit, otyłością i chorobami układu krążenia.
Narażenie ludzi na TiO2 przenoszony przez żywność Nanocząsteczki pochodzą głównie z dodatku do żywności znanego jako E171, który składa się z cząstek TiO2 o różnej wielkości , w tym co najmniej jedna trzecia w nanoskali. E171, który sprawia, że produkty wyglądają na bielsze i bardziej nieprzejrzyste, znajduje się w takich produktach spożywczych jak desery, słodycze, napoje i gumy. Jedno z badań wykazało, że ekspozycja na E171 jest dwa do czterech razy wyższa u dzieci w USA niż u dorosłych.
Mniejsze niż 100 nanometrów, nanocząsteczki przenoszone przez żywność mogą mieć wyjątkowe właściwości fizjologiczne, które budzą niepokój. „Większe cząsteczki nie zostaną łatwo wchłonięte, ale mniejsze mogą dostać się do tkanek i gdzieś się gromadzić” – mówi Xiao.
W swoim badaniu Xiao i jego zespół karmili E171 lub TiO2 NP przeciw dwóm populacjom myszy w ramach ich codziennej diety. Jedna populacja była karmiona dietą wysokotłuszczową podobną do diety wielu Amerykanów, z których dwie trzecie ma otyłość lub nadwagę; druga grupa myszy była karmiona dietą niskotłuszczową. Myszy karmione dietą wysokotłuszczową w końcu stały się otyłe, podczas gdy myszy na diecie niskotłuszczowej nie.
„Zarówno u myszy nieotyłych, jak i myszy otyłych, mikrobiota jelitowa była zaburzona zarówno przez E171, jak i TiO2 NP” – mówi Xiao. „Nanocząsteczki spowodowały więcej negatywnych zmian w obu grupach myszy”. Co więcej, otyłe myszy były bardziej podatne na niekorzystne skutki TiO2 NP, powodując więcej szkód u otyłych myszy niż u nieotyłych.
Naukowcy odkryli TiO2 NP zmniejszyły poziomy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w jelicie ślepym, które są niezbędne dla zdrowia okrężnicy, oraz zwiększyły prozapalne komórki odpornościowe i cytokiny w okrężnicy, co wskazuje na stan zapalny.
Ocena bezpośredniego wpływu na zdrowie mikroflory jelitowej zaburzonej przez TiO2 NP, Xiao i współpracownicy przeprowadzili badanie przeszczepu kału. Dali myszom antybiotyki, aby usunąć ich pierwotną mikroflorę jelitową, a następnie przeszczepili bakterie kałowe z TiO2 Myszy leczone NP na myszy leczone antybiotykami. „Wyniki potwierdzają naszą hipotezę, że w tym TiO2 NP w diecie zaburzają homeostazę mikrobioty jelitowej”, mówi Xiao, „co z kolei prowadzi do zapalenia okrężnicy u myszy.
W badaniu zmierzono również poziomy TiO2 w próbkach kału ludzkiego, znajdując szeroki zakres. Xiao twierdzi, że potrzebne są dalsze badania, aby określić skutki zdrowotne długotrwałej ekspozycji na TiO2 przez całe życie i wielopokoleniową. NP.
Odniesienie:„Nanocząsteczki dwutlenku tytanu przenoszone przez żywność wywołują silniejsze niekorzystne skutki u otyłych myszy niż myszy nieotyłe:dysbioza mikrobioty jelitowej, zapalenie okrężnicy i zmiany proteomu” autorstwa Xiaoqiong Cao, Yanhui Han, Min Gu, Hengjun Du, Mingyoai Song, Xiaoqiong Cao Gaoxing Ma, Che Pan, Weicang Wang, Ermin Zhao, Timothy Goulette, Biao Yuan, Guodong Zhang i Hang Xiao, 9 czerwca 2020 r., Mały .
DOI:10.1002/smll.202001858
