广泛使用的食品添加剂会影响人体肠道菌群

你听说过食品添加剂E415吗?它也被称为黄原胶。最有可能的是，你一周吃几次。黄原胶用于日常食品，如烘焙食品，冰淇淋和沙拉酱。在无麸质食品中，该添加剂也被广泛用作麸质的替代品。

新的研究表明黄原胶会影响我们的肠道菌群。

这项研究最近发表在微生物学性质由NMBU的科学家团队与密歇根大学和其他几个国际伙伴合作完成。

“我们很惊讶人体肠道细菌自从50年前这种添加剂被引入现代饮食以来，他们已经适应了这种添加剂，”NMBU的研究员萨宾娜·莱蒂·拉·罗莎说。

黄原胶最初被引入时，由于它不被人体消化，因此被认为对人体没有影响。然而，新的研究表明，这种添加剂会影响生活在我们肠道中的细菌。这些细菌对我们的健康和幸福很重要。

“肠道细菌我们调查过基因变化以及快速适应，使它们能够消化这种特殊的添加剂，”菲尔·波普教授解释道。

他领导着NMBU的微生物生态学和元组学小组，在那里进行了这项新研究的研究人员。

肠道里的新食物链

这项研究表明，在工业化世界的人类肠道菌群中，消化黄原胶的能力惊人地普遍，而且似乎取决于一种瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)家族成员的单一细菌的活性。

与密歇根大学的博士后Matthew Ostrowski和Eric C. Martens教授一起，nmbus的科学家们使用了几种不同的方法来分析肠道细菌产生的基因、转录本、蛋白质和酶，以揭示这种单一细菌物种是如何消化黄原胶的。这项工作包括对许多人类捐赠者的粪便样本进行实验室检测、小鼠实验以及来自大型国际微生物基因数据库的数据。

La Rosa说:“在工业化国家的许多人的肠道菌群中发现了可以消化黄原胶的细菌。”

在一些样本中，还发现了另一种与黄原胶相互作用的微生物，这种微生物属于肠道拟杆菌。这种细菌可以劫持并进一步分解瘤胃球菌科细菌消化较大黄原胶分子过程中产生的小块黄原胶。拟杆菌拥有自己的特殊酶，使其能够吃掉这些小黄原胶碎片。

该研究证明存在一种潜在的黄原胶驱动剂食物至少涉及两种肠道细菌。它提供了一个初步的框架，以了解最近引入的食品添加剂的广泛消费如何影响人类肠道菌群。

“我们研究中最具创新性的元素是我们结合了先进的方法，以确定作为复杂微生物群落一部分的微生物中未特征的代谢途径，而不需要在单一培养中分离每一个微生物。然后，我们详细描述了黄原胶降解的酶系统，以验证我们基于生物信息学的预测。这种多学科的方法为理解人类肠道菌群内的代谢提供了蓝图，并且可以应用于任何复杂的肠道生态系统，”La Rosa解释说。

“这项研究中使用的方法肯定在突破界限，使我们能够真正解构微生物群落，以回答具有社会相关性的重要生物学问题。由于NMBU在微生物组学研究方面的广泛能力，包括多组学(微生物生态学和元组学组)和酶学(蛋白质工程和蛋白质组学组)，这些方法已经成为可能，”Pope说。

无麸质和低碳水化合物

在挪威，大约有300种添加剂被批准用于食品中。黄原胶(E415)就是其中之一。该添加剂是一种发酵产物，是利用campestris黄单胞菌发酵糖产生的。这种生产过程会产生一种果冻状的液体，干燥后变成粉末。

根据挪威食品安全局的说法，黄原胶被用作增稠剂或稳定剂，目前被允许用于许多食品，包括冰淇淋、糖果、巧克力牛奶、烘焙食品、现成的酱料和调味品。黄原胶也被用作无麸质食品中的麸质替代品，并作为酮类/低碳水化合物饮食的单独膳食补充剂出售。

这种添加剂是六十年代在加利福尼亚开发出来的，1968年被美国食品安全局批准用于食品中是安全的。今天，许多工业化国家都在使用它。

到目前为止，黄原胶被认为是一种对酮友好的产品。这是因为人们认为黄原胶不能被身体消化，因此不计入每日卡路里或宏量营养素摄入量，”La Rosa说。

然而，她解释说，新的研究表明，肠道细菌将黄原胶分解为其组成成分单糖，随后发酵产生可被人体吸收的短链脂肪酸。短链脂肪酸提供人体10%的热量。

这表明黄原胶实际上会增加一个人的卡路里摄入量。

开始看到长期影响了

当黄原胶首次被引入时，人们认为这种添加剂可以直接通过人体而不影响食用它的人。

黄原胶是一种不同类型的碳水化合物，与人体用来消耗的碳水化合物，如植物性食物中的淀粉。它有不同的化学结构。黄原胶是一种复杂的碳水化合物，它与我们通常食用的任何植物纤维都不相似。

“我们现在开始看到长期影响这是黄原胶首次被引入人类饮食时所没有的，”La Rosa说。

“我们只在吃‘西化饮食’的人的肠道细菌中看到这些变化，在这种饮食中，加工食品和添加剂占食物摄入量的很大一部分。例如，我们在全球各地食用有限加工食品的土著居民身上没有看到同样的变化。”

这对我们的健康意味着什么?

“基于这项研究，我们无法得出黄原胶是否以及如何影响我们的健康的结论。但我们可以说，添加剂会影响通过食物摄入它的人肠道中的微生物群，”La Rosa说。

“我们还有很长的路要走，为这一领域的更多研究做出贡献，揭示主要食品添加剂对肠道菌群功能和人类肠道健康的隐藏影响，这是令人兴奋的。这就是我们的目标，”La Rosa说。

为了更深入地研究这个问题，NMBU团队最近向挪威研究委员会申请了资金，由La Rosa掌舵。

是否应该对添加剂进行新的评估

根据50年前的评估，黄原胶在世界大部分地区被批准安全用于食品。

在工业化世界中，很大一部分人口对黄原胶的消费量较低，但持续不断，而某些特定亚群体(如麸质不耐症患者)摄入黄原胶的量较高，这突出表明，有必要更好地了解这种食品添加剂对人类肠道微生物群生态和整体宿主健康的影响。

因此，La Rosa认为是时候让当局调整我们日常食品中使用的常见添加剂的评估了:

“这应该会改变我们对添加剂的看法。当它们第一次被引入时，人们认为它们不会与我们的微生物群相互作用。这些添加剂是在19世纪60年代引入的，当时我们还没有办法了解其主要影响肠道微生物群对我们的健康和营养有什么影响随着微生物组科学的进步，我们现在看到了一开始没有看到的影响。当局在评估常用的食品添加剂时，也许应该考虑到这一新知识，特别是现在我们看到它们确实会影响我们的微生物群。”