基于非靶向代谢组学分析，二氧化钛纳米粒子对有益肠道细菌和宿主健康的不利影响。
摘要来源：Environ Res。 2023 年 7 月 1 日；228:115921。 Epub 2023 年 4 月 15 日。PMID：37068726
摘要作者：吴艳艳、曹晓琼、杜恒军、郭晓静、韩艳辉、David Julian McClements、Eric Decker、邢宝山、肖航
文章所属单位：吴艳艳
摘要：二氧化钛（TiO）是食品、药品和个人护理产品中的常见添加剂。近年来，二氧化钛添加剂中的纳米级颗粒因其对人类健康，特别是肠道健康的潜在不利影响而受到越来越多的关注。本研究的目的是从代谢组学的角度确定二氧化钛纳米粒子（TiONP，30 nm）对有益肠道细菌和宿主反应的影响。在我体外研究中，包括罗伊氏乳杆菌、加氏乳杆菌、动物双歧杆菌和长双歧杆菌在内的四种细菌菌株接受了 TiONP 的处理。测定了生长动力学、细胞活力、细胞膜通透性和代谢组学反应。浓度为 200 μg/mL 的 TiONP 对所有四种菌株的生长均表现出抑制作用。共聚焦显微镜结果表明，生长抑制作用可能与TiONPs对菌株细胞膜造成的损伤有关。代谢组学分析表明，TiONPs 引起肠道细菌多种代谢途径的改变，例如色氨酸和精氨酸代谢，这被证明在调节肠道和宿主健康方面发挥着至关重要的作用。在体内研究中，小鼠被喂食 TiONP（饮食中 0.1 wt%）8 周。收集小鼠尿液进行代谢组学分析，色氨酸代谢途径也受到显着影响在 TiONPs 喂养的小鼠中。此外，体外细菌和体内尿液样本中的四种神经保护代谢物均显着减少。总的来说，这项研究深入了解了 TiONPs 对肠道细菌的潜在不利影响以及细菌和宿主的代谢反应。需要进一步研究来了解肠道细菌组成与代谢途径之间的因果关系，这对于监测食品成分毒理学评估中肠道微生物介导的代谢组变化至关重要。