根據(jù)康奈爾大學(xué)和賓漢姆頓大學(xué)科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)新研究，金屬氧化物納米顆粒 - 在自然界中無(wú)處不在，通常在商業(yè)成分行業(yè)中用作食用色素和抗結(jié)塊劑 - 可能會(huì)損害和干擾人體腸道的某些部分。

他們的工作于9月<>日發(fā)表在《抗氧化劑》雜志上。

“我們發(fā)現(xiàn)通常用于食品的特定納米顆粒 - 二氧化鈦和二氧化硅 - 可能會(huì)對(duì)腸道功能產(chǎn)生負(fù)面影響，”資深作者，農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院食品科學(xué)副教授Elad Tako說(shuō)。“它們對(duì)關(guān)鍵的消化和吸收蛋白質(zhì)有負(fù)面影響。

在他們的研究中，該小組在Tako實(shí)驗(yàn)室的體內(nèi)系統(tǒng)中使用了與人類相關(guān)劑量的二氧化鈦和二氧化硅，該系統(tǒng)提供了與人體相似的健康反應(yīng)。

科學(xué)家們將納米顆粒注射到雞蛋中。雞孵化后，科學(xué)家們檢測(cè)到血液、十二指腸(上腸)和盲腸(連接到腸道的袋子)中功能、形態(tài)和微生物生物標(biāo)志物的變化。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌種群的組成發(fā)生了變化。動(dòng)物的礦物質(zhì)運(yùn)輸受到影響，刷子邊界膜(腸道的消化和吸收表面)受到干擾。

“我們每天都在消耗這些納米顆粒，”康奈爾阿特金森可持續(xù)發(fā)展中心的教員Tako說(shuō)。“我們真的不知道我們消耗了多少;我們真的不知道這種消費(fèi)的長(zhǎng)期影響。在這里，我們能夠證明其中一些影響，這是了解胃腸道健康和發(fā)育的關(guān)鍵。

此外，該小組還檢查了氧化鋅(一種微量營(yíng)養(yǎng)素)和氧化鐵(一種鐵強(qiáng)化補(bǔ)充劑)。氧化鋅納米顆粒支持腸道發(fā)育，以及腸道損傷后的補(bǔ)償機(jī)制。氧化鐵納米顆粒是鐵強(qiáng)化的潛在選擇，盡管可能會(huì)改變腸道功能和健康。

此前，賓厄姆頓的科學(xué)家們已經(jīng)進(jìn)行了體外細(xì)胞評(píng)估，并篩選了食品和制藥行業(yè)中常用的不同納米顆粒。該小組將研究范圍縮小到特定的金屬氧化物納米顆粒，并確保測(cè)試適合人類的劑量。

“在我們兩所大學(xué)之間，我們的研究使用了一套相互補(bǔ)充的良好系統(tǒng)，”賓厄姆頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授、臨時(shí)副教務(wù)長(zhǎng)兼研究生院院長(zhǎng)格雷琴·馬勒(Gretchen Mahler)說(shuō)。

“我們使用小腸的體外腸道模型進(jìn)行測(cè)定和篩選納米顆粒劑量，”馬勒說(shuō)。“然后，我們可以通過(guò)使用Elad Tako的動(dòng)物模型來(lái)驗(yàn)證我們?cè)隗w外觀察到的情況。

科學(xué)家們并不主張停止使用這些納米顆粒。

“根據(jù)這些信息，我們建議簡(jiǎn)單地意識(shí)到，”Tako說(shuō)。“科學(xué)需要根據(jù)我們的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查。我們正在打開討論的大門。

除塔科和馬勒外，合著者還包括康奈爾大學(xué)博士生杰奎琳·鄭(第一作者)和尼古拉·科爾巴;賓厄姆頓博士后研究員阿爾巴·加西亞-羅德里格斯;以及賓厄姆頓大學(xué)生物科學(xué)副教授克勞迪亞·馬克斯。

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