Un comune additivo alimentare, recentemente vietato in Francia ma consentito negli Stati Uniti e in molti altri paesi, è stato scoperto che altera significativamente il microbiota intestinale nei topi, causando infiammazione nel colon e cambiamenti nell'espressione proteica nel fegato, secondo una ricerca condotta da uno scienziato alimentare dell'Università del Massachusetts Amherst.

"Penso che i nostri risultati abbiano molte implicazioni nell'industria alimentare e sulla salute umana e la nutrizione, ", afferma l'autore principale Hang Xiao, professore e Clydesdale Scholar of Food Science. "Lo studio ha confermato un forte legame tra le nanoparticelle di biossido di titanio di origine alimentare (TiO ₂ NP) e gli effetti negativi sulla salute".

Insieme ai colleghi di UMass Amherst e in Cina, Xiao ha pubblicato la ricerca in Piccolo , un settimanale, sottoposto a revisione paritaria, rivista interdisciplinare che copre le nanotecnologie.

Microbiota intestinale, che si riferisce alla comunità diversificata e complessa di microrganismi nell'intestino, svolge un ruolo fondamentale per la salute umana. Uno squilibrio del microbiota intestinale è stato associato a una serie di problemi di salute, comprese le malattie infiammatorie intestinali, obesità e malattie cardiovascolari.

Esposizione umana a TiO . di origine alimentare ₂ Le NP provengono principalmente da un additivo alimentare noto come E171, che è costituito da particelle di TiO . di diverse dimensioni ₂ , compreso un terzo o più che sono su scala nanometrica. E171, che rende i prodotti più bianchi e opachi, si trova in alimenti come i dolci, caramella, bevande e gomme. L'esposizione a E171 è da due a quattro volte maggiore nei bambini statunitensi rispetto agli adulti, Xiao sottolinea che uno studio ha trovato.

Più piccolo di 100 nanometri, le particelle su nanoscala di origine alimentare possono avere proprietà fisiologiche uniche che destano preoccupazione. "Le particelle più grandi non saranno assorbite facilmente, ma i più piccoli potrebbero entrare nei tessuti e accumularsi da qualche parte, " dice Xiao.

Nel loro studio, Xiao e il suo team hanno somministrato E171 o TiO ₂ NP a due popolazioni di topi come parte della loro dieta quotidiana. Una popolazione è stata alimentata con una dieta ricca di grassi simile a quella di molti americani, due terzi dei quali sono obesi o in sovrappeso; l'altro gruppo di topi è stato alimentato con una dieta povera di grassi. I topi alimentati con una dieta ricca di grassi alla fine sono diventati obesi, mentre i topi con una dieta a basso contenuto di grassi no.

"Sia nei topi non obesi che nei topi obesi, il microbiota intestinale è stato disturbato sia da E171 che da TiO ₂ NP, " Xiao dice. "Le particelle nanometriche hanno causato cambiamenti più negativi in ​​entrambi i gruppi di topi." Inoltre, i topi obesi erano più suscettibili agli effetti negativi del TiO ₂ NP, causando più danni nei topi obesi che in quelli non obesi.

I ricercatori hanno scoperto TiO ₂ Le NP hanno ridotto i livelli cecali di acidi grassi a catena corta, che sono essenziali per la salute del colon, e aumento delle cellule immunitarie pro-infiammatorie e delle citochine nel colon, indicando uno stato infiammatorio.

Valutare l'impatto diretto sulla salute del microbiota intestinale interrotto da TiO ₂ NP, Xiao e colleghi hanno condotto uno studio sul trapianto di feci. Hanno dato ai topi antibiotici per eliminare il loro microbiota intestinale originale e poi hanno trapiantato batteri fecali dal TiO ₂ Topi trattati con NP ai topi trattati con antibiotici. "I risultati supportano la nostra ipotesi che includendo TiO ₂ Le NP nella dieta alterano l'omeostasi del microbiota intestinale, "Giao dice, "che a sua volta porta all'infiammazione del colon nei topi".

Lo studio ha anche misurato i livelli di TiO ₂ in campioni di feci umane, trovando una vasta gamma. Xiao afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per determinare gli effetti sulla salute dell'esposizione a lungo termine, come per tutta la vita e multigenerazionale, al TiO ₂ NP.