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这张照片显示：细菌存在于比正常情况下更深的肠道黏液层，而且更靠近肠上皮细胞。来源：Benoite Chassaing 博士
乳化剂是一种添加到大多数加工食品中用来改善口感和延长保质期的食品添加剂，它可以改变肠道菌群的组成，在局部诱发肠道炎症反应，促进炎症性肠病和代谢综合征的进展。
于2015年2月25日在《Nature》发表的这篇文章，作者是乔治亚州立大学生物医学科学的研究人员Benoite Chassaing博士和Andrew T.Gewirtz博士，以及埃默里大学、以色列的康奈尔大学和巴伊兰大学的科研人员。
炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，有上百万的人受其折磨，它使人严重衰弱。代谢综合征是一组与肥胖相关的常见疾病，可以引起2型糖尿病、心血管疾病或肝脏疾病。20世纪中期以来，IBD与代谢综合征的发病率明显提高。
“肠道菌群”是指肠道内100万亿个不同种类的细菌。IBD和代谢综合征的患者体内的肠道菌群是紊乱的。Chassaing和Gewirtz的研究结果表明，引起肠道菌群的紊乱以及IBD和代谢综合征发病率的增高可能与乳化剂有关。
Gewirtz说，“肠道菌群的改变促进炎症反应是这些现代麻烦的一个重要特征。”Chassaing认为，“尽管人类基因没有大的变异，但这些疾病还是急剧增加了，这表明了环境因素的关键作用。食物与微生物群密切互作，因此我们认为食品中的现代添加剂可能会使肠道细菌更具促炎症作用。”
食物中加入乳化剂似乎与这些疾病的流行在时间上相符，而且会促进细菌转移穿过肠上皮细胞。Chassaing和Gewirtz设计小鼠实验，测试乳化剂是否通过影响肠道菌群促进IBD和代谢综合征。
实验组用聚山梨酯80和羧甲基纤维素两种常用的乳化剂喂养小鼠，剂量范围则是通过加入加工食品中的广泛消耗的乳化剂剂量来确定。他们观察到，改变乳化剂的用量会影响肠道菌群的多样性，在某种程度上来说，这样会更加促进炎症反应。改变了的肠道菌群增强了消化和渗透到肠道致密黏液层的能力，而这种黏液层通常是没有细菌的。细菌种类的改变导致细菌表达更多的鞭毛蛋白和脂多糖，通过免疫系统激活促进炎症反应的基因的表达。
菌群的这种改变容易引起对慢性结肠炎有遗传易感性的小鼠发病，原因是这种小鼠的免疫系统异常。相反，正常免疫系统的小鼠，乳化剂诱导以食物摄入增加、肥胖、高血糖和胰岛素抵抗为特征的轻度和中度肠道炎症和代谢综合征。
无菌小鼠不受乳化剂的影响。将乳化剂处理过的小鼠的肠道菌群移植到无菌小鼠体内，无菌小鼠出现轻度炎症反应和代谢综合征。这表明肠道菌群在乳化剂引起不良反应的过程中起核心作用。
研究小组正在测试更多的乳化剂和设计实验来研究乳化剂对人类的影响。如果得到相似的结果，它将表明这类食物添加剂在导致肥胖流行及其带来的后果以及与慢性肠炎相关的一系列疾病中所起的作用。
虽然乳化剂对新陈代谢影响的详细机制仍在研究中，研究小组指出，避免过量的食物摄入是至关重要的。“我们不反对人们普遍认为过度饮食是导致肥胖和代谢综合征的主要原因，”Gewirtz说“相反，我们的发现强化了早期研究中提出的概念，即被改变的微生物群导致的轻度炎症可能是导致暴饮暴食的根本原因。”
研究团队指出，他们的研究结果表明，目前的测试和批准的食品添加剂的手段可能不能阻止那些能促进轻度炎症反应和引起易感宿主发生疾病的化学品的使用。
参考文献：Nature DOI: 10.1038/nature14232
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