根据康奈尔大学和宾汉姆顿大学科学家进行的一项新研究，金属氧化物纳米颗粒 - 在自然界中无处不在，通常在商业成分行业中用作食用色素和抗结块剂 - 可能会损害和干扰人体肠道的某些部分。

他们的工作于9月<>日发表在《抗氧化剂》杂志上。

“我们发现通常用于食品的特定纳米颗粒 - 二氧化钛和二氧化硅 - 可能会对肠道功能产生负面影响，”资深作者，农业与生命科学学院食品科学副教授Elad Tako说。“它们对关键的消化和吸收蛋白质有负面影响。

在他们的研究中，该小组在Tako实验室的体内系统中使用了与人类相关剂量的二氧化钛和二氧化硅，该系统提供了与人体相似的健康反应。

科学家们将纳米颗粒注射到鸡蛋中。鸡孵化后，科学家们检测到血液、十二指肠(上肠)和盲肠(连接到肠道的袋子)中功能、形态和微生物生物标志物的变化。

科学家们发现肠道细菌种群的组成发生了变化。动物的矿物质运输受到影响，刷子边界膜(肠道的消化和吸收表面)受到干扰。

“我们每天都在消耗这些纳米颗粒，”康奈尔阿特金森可持续发展中心的教员Tako说。“我们真的不知道我们消耗了多少;我们真的不知道这种消费的长期影响。在这里，我们能够证明其中一些影响，这是了解胃肠道健康和发育的关键。

此外，该小组还检查了氧化锌(一种微量营养素)和氧化铁(一种铁强化补充剂)。氧化锌纳米颗粒支持肠道发育，以及肠道损伤后的补偿机制。氧化铁纳米颗粒是铁强化的潜在选择，尽管可能会改变肠道功能和健康。

此前，宾厄姆顿的科学家们已经进行了体外细胞评估，并筛选了食品和制药行业中常用的不同纳米颗粒。该小组将研究范围缩小到特定的金属氧化物纳米颗粒，并确保测试适合人类的剂量。

“在我们两所大学之间，我们的研究使用了一套相互补充的良好系统，”宾厄姆顿大学生物医学工程教授、临时副教务长兼研究生院院长格雷琴·马勒(Gretchen Mahler)说。

“我们使用小肠的体外肠道模型进行测定和筛选纳米颗粒剂量，”马勒说。“然后，我们可以通过使用Elad Tako的动物模型来验证我们在体外观察到的情况。

科学家们并不主张停止使用这些纳米颗粒。

“根据这些信息，我们建议简单地意识到，”Tako说。“科学需要根据我们的发现进行进一步的调查。我们正在打开讨论的大门。

除塔科和马勒外，合著者还包括康奈尔大学博士生杰奎琳·郑(第一作者)和尼古拉·科尔巴;宾厄姆顿博士后研究员阿尔巴·加西亚-罗德里格斯;以及宾厄姆顿大学生物科学副教授克劳迪亚·马克斯。