Een veelgebruikt voedseladditief, onlangs verboden in Frankrijk, maar toegestaan ​​in de VS en vele andere landen, bleek de darmmicrobiota bij muizen significant te veranderen, ontsteking in de dikke darm en veranderingen in eiwitexpressie in de lever veroorzaken, volgens onderzoek geleid door een voedingswetenschapper van de Universiteit van Massachusetts Amherst.

"Ik denk dat onze resultaten veel implicaties hebben in de voedingsindustrie en op de menselijke gezondheid en voeding, " zegt hoofdauteur Hang Xiao, professor en Clydesdale Scholar of Food Science. "De studie bevestigde een sterke link tussen voedselgedragen titaniumdioxide-nanodeeltjes (TiO ₂ NP's) en nadelige gezondheidseffecten."

Samen met collega's bij UMass Amherst en in China, Xiao publiceerde het onderzoek in Klein , een wekelijkse, peer-reviewed, interdisciplinair tijdschrift over nanotechnologie.

darmflora, die verwijst naar de diverse en complexe gemeenschap van micro-organismen in de darm, speelt een cruciale rol in de menselijke gezondheid. Een onbalans van de darmflora is in verband gebracht met een reeks gezondheidsproblemen, waaronder inflammatoire darmaandoeningen, obesitas en hart- en vaatziekten.

Menselijke blootstelling aan door voedsel overgedragen TiO ₂ NP's zijn voornamelijk afkomstig van een levensmiddelenadditief dat bekend staat als E171, die bestaat uit TiO .-deeltjes van verschillende grootte ₂ , waaronder een derde of meer op nanoschaal. E171, waardoor producten er witter en ondoorzichtiger uitzien, wordt gevonden in voedsel zoals desserts, snoep, dranken en kauwgom. De blootstelling aan E171 is twee tot vier keer hoger bij kinderen in de VS dan bij volwassenen, Xiao wijst erop dat een studie gevonden is.

Kleiner dan 100 nanometer, voedselgedragen deeltjes op nanoschaal kunnen unieke fysiologische eigenschappen hebben die zorgwekkend zijn. "De grotere deeltjes zullen niet gemakkelijk worden geabsorbeerd, maar de kleinere kunnen in de weefsels komen en zich ergens ophopen, ' zegt Xiao.

In hun studie hebben Xiao en zijn team hebben E171 of TiO . gevoed ₂ NP's aan twee populaties muizen als onderdeel van hun dagelijkse voeding. Eén populatie kreeg een vetrijk dieet dat vergelijkbaar was met dat van veel Amerikanen, van wie tweederde zwaarlijvig of overgewicht heeft; de andere groep muizen kreeg een vetarm dieet. De muizen die een vetrijk dieet kregen, werden uiteindelijk zwaarlijvig, terwijl de muizen op het vetarme dieet dat niet deden.

"In zowel de niet-zwaarlijvige muizen als de zwaarlijvige muizen, de darmflora werd verstoord door zowel E171 als TiO ₂ NP's, ", zegt Xiao. "De deeltjes van nanogrootte veroorzaakten meer negatieve veranderingen in beide groepen muizen." de zwaarlijvige muizen waren gevoeliger voor de nadelige effecten van TiO ₂ NP's, veroorzaakt meer schade bij zwaarlijvige muizen dan bij niet-zwaarlijvige muizen.

De onderzoekers vonden TiO ₂ NP's verlaagden de cecale niveaus van vetzuren met een korte keten, die essentieel zijn voor de gezondheid van de dikke darm, en verhoogde pro-inflammatoire immuuncellen en cytokinen in de dikke darm, wijzend op een inflammatoire toestand.

Om de directe gezondheidsimpact van door TiO . verstoorde darmflora te evalueren ₂ NP, Xiao en collega's voerden een onderzoek naar fecale transplantatie uit. Ze gaven muizen antibiotica om hun oorspronkelijke darmmicrobiota op te ruimen en transplanteerden vervolgens fecale bacteriën uit de TiO ₂ NP-behandelde muizen tot de met antibiotica behandelde muizen. "De resultaten ondersteunen onze hypothese dat het opnemen van TiO ₂ NP's in de voeding verstoren de homeostase van de darmmicrobiota, "Xia zegt, "wat op zijn beurt leidt tot darmontsteking bij de muizen."

De studie mat ook niveaus van TiO ₂ in menselijke ontlastingsmonsters, breed assortiment vinden. Xiao zegt dat verder onderzoek nodig is om de gezondheidseffecten te bepalen van langdurige blootstelling aan TiO, zoals levenslange en multigenerationele blootstelling ₂ NP's.