Популярная пищевая добавка приводит к серьезным проблемам со здоровьем у мышей

Микрофлора кишечника – разнообразное и сложно функционирующее сообщество микроорганизмов – играет ключевую роль в состоянии здоровья человека. Ее дисбаланс приводит к различным заболеваниям, включая воспаление кишечника, ожирение и болезни сердечно-сосудистой системы. Человек получает наночастицы диоксида титана (TiO₂ NPs ) через пищевую добавку, известную как Е171. Она позволяет продуктам выглядеть белее и более матовыми, а найти ее можно в десертах, сладостях, напитках и жвачке. По словам Хана Сяо, профессора Массачусетского университета и ведущего автора исследования, в США дети потребляют от 2 до 4 раз больше Е171, чем взрослые.

«Частицы большего размера не могут легко поглощаться, а вот маленькие – менее 100 нанометров – быстро попадают в ткани, где имеют свойство накапливаться», – говорит Сяо.

В исследовании Сяо и его команда давали двум группам мышей добавку Е171 или диоксид титана TiO₂ NPs как часть ежедневного рациона. Одна группа мышей получала высококалорийную пищу, похожую на ту, что потребляет большинство американцев, две трети которых страдают ожирением или лишним весом. Другая группа мышей сидела на низкокалорийной диете. Предсказуемо, что мыши из первой группы быстро набрали лишний вес, а из второй – нет.

«Однако у мышей в обеих группах была нарушена микрофлора кишечника из-за влияния Е171 или TiO₂ NPs, и это негативно сказалось на здоровье грызунов, – комментирует Сяо. – При этом мыши с лишним весом оказались более подвержены вредному воздействию TiO₂ NPs, соответственно, их здоровье ухудшилось значительнее».

Исследователи выяснили, что TiO₂ NPs понижал уровень короткоцепочных жирных кислот, которые крайне важны для нормальной работы толстой кишки, и повышал содержание провоспалительных иммуноцитов и цитокинов в ней же, что говорило о воспалении. Чтобы оценить влияние нарушения кишечной микрофлоры на здоровье, Сяо и его коллеги проводили фекальную трансплантацию: они давали мышам антибиотики для «удаления» их собственной кишечной микрофлоры, а затем вводили им фекальные бактерии, взятые у мышей, которые получали диоксид титана. Полученные результаты подтвердили гипотезу о том, что включение наночастиц диоксида титана в рацион нарушает равновесие кишечной микрофлоры, что ведет к воспалению толстой кишки.