Artikel zur Langlebigkeit

Häufiger Lebensmittelzusatzstoff verursacht bei Mäusen Darmentzündungen

der Lebensmittelzusatzstoff Titandioxid, der in Kaffeesahne, Kaugummi und Eiscreme enthalten ist, verursacht bei Mäusen Darmentzündungen
  • Der Verzehr von Titandioxid-Nanopartikeln (TiO2-NPs) verändert das Darmmikrobiom, verursacht Darmentzündungen und verändert die Proteinexpression in der Leber von Mäusen. 

  • TiO2 NPs (die aus dem Lebensmittelzusatzstoff E171 stammen) ist ein Weißmacher, der in vielen Kaffeeweißern, Eiscreme, Desserts, Kaugummi, Süßigkeiten und Getränken enthalten ist.

  • Die Exposition gegenüber E171 verringerte die Menge an kurzkettigen Fettsäuren im Darm, die sich positiv auf die Darmgesundheit auswirken, und erhöht die Zahl entzündlicher Immunzellen im Dickdarm.

Dieser Artikel wurde auf UMass Amherst News veröffentlicht:

Laut einer von einer Universität durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff, der kürzlich in Frankreich verboten, aber in den USA und vielen anderen Ländern zugelassen ist, die Darmmikrobiota bei Mäusen erheblich verändert und Entzündungen im Dickdarm und Veränderungen der Proteinexpression in der Leber verursacht Lebensmittelwissenschaftler aus Massachusetts Amherst.

„Ich denke, unsere Ergebnisse haben viele Auswirkungen auf die Lebensmittelindustrie sowie auf die menschliche Gesundheit und Ernährung“, sagt Hauptautor Hang Xiao, Professor und Clydesdale-Stipendiat für Lebensmittelwissenschaften. „Die Studie bestätigte einen starken Zusammenhang zwischen lebensmittelbedingten Titandioxid-Nanopartikeln (TiO2-NPs) und gesundheitsschädlichen Auswirkungen.“

Zusammen mit Kollegen an der UMass Amherst und in China veröffentlichte Xiao die Forschung in Small, einer wöchentlichen, von Experten begutachteten, interdisziplinären Zeitschrift, die sich mit Nanotechnologie befasst.

Die Darmmikrobiota, die sich auf die vielfältige und komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen im Darm bezieht, spielt eine entscheidende Rolle für die menschliche Gesundheit. Ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota wird mit einer Reihe von Gesundheitsproblemen in Verbindung gebracht, darunter entzündliche Darmerkrankungen, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Die Exposition des Menschen gegenüber lebensmittelbedingten TiO2-NPs geht in erster Linie auf einen Lebensmittelzusatzstoff namens E171 zurück, der aus TiO2-Partikeln unterschiedlicher Größe besteht, darunter ein Drittel oder mehr im Nanomaßstab. E171, das Produkte weißer und undurchsichtiger erscheinen lässt, ist in Lebensmitteln wie Desserts, Süßigkeiten, Getränken und Kaugummi enthalten. Laut einer Studie ist die E171-Exposition bei US-amerikanischen Kindern zwei- bis viermal höher als bei Erwachsenen, wie Xiao betont.

Lebensmittelbedingte nanoskalige Partikel, die kleiner als 100 Nanometer sind, können einzigartige physiologische Eigenschaften aufweisen, die Anlass zur Sorge geben. „Die größeren Partikel werden nicht so leicht absorbiert, aber die kleineren könnten in das Gewebe gelangen und sich irgendwo ansammeln“, sagt Xiao.

In ihrer Studie verfütterten Xiao und sein Team zwei Mäusepopulationen als Teil ihrer täglichen Ernährung entweder mit E171- oder TiO2-NPs. Eine Bevölkerung erhielt eine fettreiche Ernährung, ähnlich der vieler Amerikaner, von denen zwei Drittel fettleibig oder übergewichtig sind; Die andere Mäusegruppe erhielt eine fettarme Diät. Die Mäuse, die eine fettreiche Diät erhielten, wurden schließlich fettleibig, während dies bei den Mäusen, die eine fettarme Diät erhielten, nicht der Fall war.

„Sowohl bei den nicht-fettleibigen Mäusen als auch bei den fettleibigen Mäusen wurde die Darmmikrobiota sowohl durch E171- als auch durch TiO2-NPs gestört“, sagt Xiao. „Die nanoskaligen Partikel verursachten bei beiden Mäusegruppen mehr negative Veränderungen.“ Darüber hinaus waren die fettleibigen Mäuse anfälliger für die schädlichen Auswirkungen von TiO2-NPs, was bei fettleibigen Mäusen mehr Schäden verursachte als bei nicht fettleibigen Mäusen.

Die Forscher fanden heraus, dass TiO2-NPs die Konzentration kurzkettiger Fettsäuren im Blinddarm senkten, die für die Gesundheit des Dickdarms unerlässlich sind, und proinflammatorische Immunzellen und Zytokine im Dickdarm erhöhten, was auf einen entzündlichen Zustand hinweist.

Um die direkten gesundheitlichen Auswirkungen der durch TiO2 NP gestörten Darmmikrobiota zu bewerten, führten Xiao und Kollegen eine Stuhltransplantationsstudie durch. Sie verabreichten Mäusen Antibiotika, um ihre ursprüngliche Darmmikrobiota zu beseitigen, und transplantierten dann Fäkalienbakterien von den mit TiO2 NP behandelten Mäusen auf die mit Antibiotika behandelten Mäuse. „Die Ergebnisse stützen unsere Hypothese, dass die Aufnahme von TiO2-NPs in die Nahrung die Homöostase der Darmmikrobiota stört“, sagt Xiao, „was wiederum zu einer Dickdarmentzündung bei den Mäusen führt.“

Die Studie maß auch den TiO2-Gehalt in menschlichen Stuhlproben und ergab eine große Bandbreite. Laut Xiao sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die gesundheitlichen Auswirkungen einer langfristigen – beispielsweise lebenslangen und generationsübergreifenden – Exposition gegenüber TiO2-NPs zu bestimmen.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Klein im Juni 2020. 



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