食用色素和抗结块纳米粒子可能会影响人体肠道

根据康奈尔大学和宾厄姆顿大学科学家进行的一项新研究，金属氧化物纳米粒子——在自然界中无处不在，在商业配料行业中通常用作食用色素和抗结块剂——可能会损害和扰乱人体肠道的某些部分。

他们的工作发表在2月9日的《抗氧化剂》杂志上。

“我们发现通常用于食品的特定纳米颗粒——二氧化钛和二氧化硅——可能会对肠道功能产生负面影响，”资深作者、农业与生命科学学院食品科学副教授EladTako说。“它们对关键的消化和吸收蛋白质有负面影响。”

在他们的研究中，该小组在Tako实验室的体内系统中使用了人体相关剂量的二氧化钛和二氧化硅，该系统提供了与人体相似的健康反应。

科学家将纳米粒子注射到鸡蛋中。鸡孵化后，科学家们检测了血液、十二指肠(上肠)和盲肠(与肠相连的小袋)中功能、形态和微生物生物标志物的变化。

科学家们发现肠道细菌种群的组成发生了变化。动物的矿物质运输受到影响，刷状缘膜(肠道的消化和吸收表面)受到干扰。

“我们每天都在消耗这些纳米粒子，”康奈尔阿特金森可持续发展中心的教员Tako说。“我们真的不知道我们消耗了多少;我们真的不知道这种消费的长期影响。在这里，我们能够证明其中的一些影响，这是了解胃肠道健康和发育的关键。“

带有可能受食物纳米颗粒影响的细胞的鸡肠横截面。图片来源：康奈尔大学

此外，该小组还检查了微量营养素氧化锌和铁强化补充剂氧化铁。氧化锌纳米颗粒支持肠道发育，以及肠道损伤后的补偿机制。氧化铁纳米颗粒是铁强化的潜在选择，但可能会改变肠道功能和健康。

此前，宾厄姆顿的科学家们进行了体外细胞评估，并筛选了食品和制药行业常用的不同纳米颗粒。该小组将他们的研究范围缩小到特定的金属氧化物纳米粒子，并确保测试剂量适合人类。

“在我们两所大学之间，我们的研究使用了一套相互补充的很好的系统，”宾厄姆顿生物医学工程教授兼研究生院临时副教务长兼院长格雷琴马勒说。

“我们使用小肠的体外肠道模型进行分析和筛选纳米颗粒剂量，”马勒说。“然后我们可以通过使用EladTako的动物模型来验证我们在体外观察到的情况。”

科学家们并不提倡停止使用这些纳米粒子。

“根据这些信息，我们建议只是意识到，”Tako说。“科学需要根据我们的发现进行进一步的调查。我们正在打开讨论的大门。”

除了Tako和Mahler之外，合著者还包括康奈尔大学博士候选人JacquelynCheng(第一作者)和NikolaiKolba;宾厄姆顿博士后研究员AlbaGarcía-Rodríguez;和宾厄姆顿生物科学副教授CláudiaMarques。

该研究是该杂志关于膳食补充剂和氧化应激的特刊的一部分。