纳米TiO2对幼年小鼠血浆代谢谱影响的代谢组学研究

姬海南，李海山，宋乃宁，赵潺，李文涛，徐宝梁，沈国林

中国检验检疫科学研究院化学品安全研究所，北京 100123

TiO2(titanium dioxide, TiO2)，俗称“钛白粉”，在食品工业中常作为着色剂用于口香糖、糖果、甜点和沙拉酱等食品[1-2]。相比于常规TiO2，纳米TiO2具有粒径小、白色度高，并可以提高营养物质的吸收率，故纳米TiO2已被广泛开发应用于食品产业链的各个环节[3-4]。体内研究表明，纳米TiO2可以通过皮肤、呼吸系统和消化道等途径进入体内，对机体产生毒性[5-6]。纳米TiO2可以使小鼠脑组织中的胶质细胞过度增殖同时伴有脑出血现象，并且脑组织出现氧化应激反应[7]。纳米TiO2导致大鼠肝脏和肾脏组织出现细胞凋亡以及DNA损伤[8]。目前，纳米TiO2的毒性研究主要集中在环境污染物中纳米TiO2的肺部吸入是否会导致肺部炎症和哮喘，及从消化道摄入是否会导致克罗恩病和癌症的发生[9-10]。有报道指出，儿童每天通过食品摄入体内的纳米TiO2量在美国达到2 mg·kg-1bw，而在英国可达3 mg·kg-1bw，约为成年人每日摄入量的3倍～5倍[11-12]。由于，儿童的肠道功能尚未健全，屏障功能弱，纳米食品添加剂对其影响更加严重[13-14]。这使得纳米TiO2对婴幼儿带来的安全隐患不断增大，人们应当对纳米TiO2的生物安全性予以重视。

代谢组学研究关注的是生物体系受到外在和内在因素刺激下所导致的内源性代谢产物的变化，可以对那些能够揭示和描述代谢循环情况的关键内源性物质进行定性或定量的分析。血液中含有多种代谢物，能够较为全面反映生物体的代谢状况[15]，且血浆样品的收集方便等特点使操作简便易行。……