食品乳化劑會傷害你的健康嗎？

發布時間:2017-03-16  瀏覽次數:2852

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　　我們吃的各種食品中常常有食品乳化劑的身影，比如蛋糕面包和冰淇淋。不過，近日有報道稱科學家研究發現冰淇淋中的乳化劑會使人產生炎癥反應，破壞機體代謝，導致肥胖和糖尿病。乳化劑真的有這么恐怖嗎？我們還能放心地吃冰淇淋嗎？
　　2015年3月5日出版的《自然》雜志以快報（letter）形式發表了一項研究，題目是《膳食乳化劑影響小鼠腸道菌促進結腸炎和代謝綜合征》。在食品中，任何以前不知道的危害被發現都會引發巨大的關注。如果乳化劑真的對人體健康有這樣的危害，將對食品行業產生巨大影響。

　　很多食品中都有油脂和水同時存在。但是油和水不能融合，就無法形成穩定均一的食物。乳化劑的分子中有一些“親水”的部分，同時有一些“疏水”的部分。親水的部分喜歡呆在水中，疏水的部分喜歡呆在油中，互相牽扯妥協的結果就是乳化劑分子喜歡呆在水和油的界面上，讓親水那部分去水里，疏水那部分在油中。如果把油分成一個個的小滴，表面上包裹上這么一層乳化劑，它們就能均勻分布在水中了——就形成了通常所說的“水乳交融”的局面，豆漿、牛奶就是典型的例子，把油脂分散成小滴并且穩定存在，就是“乳化”。

　　【乳化劑讓油滴能均勻分散圖片來源dkcorporation.tradeindia.com】

　　在食品中，乳化是廣泛存在的現象，比如冰激凌、奶粉、咖啡伴侶、沙拉醬、蛋黃醬等等，都需要把油脂均勻分散開，否則看到一層明亮的油，能夠吃下去的人實在不會多。還有一些含油很高的固體食品，比如蛋糕和火腿腸，也需要油脂乳化，在成膠固化，表面上就看不出油，不會影響食欲了。還有一些油多水少的食物體系，乳化劑是把水分散成小液滴，均勻分布在油中，典型的就是黃油。

　　乳化劑在食品中的作用還不僅僅是乳化。它們也能夠與蛋白質或者碳水化合物作用，改變它們之間的互相連接，從而改善食物的口感。烘培食物中，合理使用乳化劑，可以在其他原料不改變的情況下獲得更好的口感。而一些需要自己沖泡食用的粉末狀食物，比如奶粉或者蛋白粉，適當加入合適的乳化劑可以改善分散性能，使得沖泡更加方便。

　　這項研究選用了兩種乳化劑，羧甲基纖維素鈉（CMC）和吐溫80（P80）。模型動物是一種野生型的小鼠（C57Bl/6）和兩種基因改造的小鼠（Il10-/-andTlr5-/-）。這兩種基因改造小鼠的腸道菌群更容易被改變以及發生炎癥。在它們的飲水中，研究者分別加入1%的CMC和P80，考察它們對小鼠生理狀況的影響。

　　結果發現，在對照小鼠中，腸道菌距離上皮細胞的最近距離平均為25微米，在距離上皮細胞10微米的距離之內沒有細菌存在。而通過飲水攝入CMC或者P80的實驗組老鼠中，這一最近距離平均減少了50%，還有的腸道菌與上皮細胞直接接觸。這一現象的理論推測是：腸道中有大量細菌，而腸道上皮細胞依靠多層粘液組織使菌群處在安全距離之外；而飲食中的乳化劑破壞了這層粘液結構，使得腸道菌更靠近上皮細胞，從而造成與腸道發炎有關的疾病。

　　這項研究還發現，CMC和P80并沒有增加三種老鼠糞便中的腸道菌總數，但在野生型和Il10-/-鼠中，附著于結腸的細菌增加了兩倍。在三種老鼠中，附著于小腸的菌群和糞便中的菌群的組成都發生了明顯改變。菌群組成的改變會影響細菌對先天免疫信號的激活。研究中用糞便去激活促炎基因表達，發現攝入CMC和P80促進了這種激活能力。此外，還觀察到CMC和P80也增加了野生型和Il10-/-型小鼠消化道的滲透性。這些現象表明，長期接觸CMC和P80侵蝕了粘液的保護功能，增加了腸道菌在上皮細胞上的附著，增加了促炎微生物的數量。

　　免疫細胞侵潤是活性結腸炎的標志，通常伴隨著兩種現象：一是結腸形態的變化，二是白細胞髓過氧化物酶和促炎癥標志物的增加。把這兩種現象的出現作為判斷標準，CMC和P80促進了結腸炎在Il10-/-和Tlr5-/-這兩種基因缺陷小鼠中的發生，并加深了其嚴重程度。雖然它們在野生型小鼠中沒有誘發結腸炎，但是導致了慢性腸道炎的細微病理變化，包括上皮損傷和結腸變短。這表明，CMC和P80會在易感宿主身上引發結腸炎，在野生宿主中也會誘發低度炎癥。

　　代謝綜合征經常伴隨著低度炎癥，低度炎癥也也可能是代謝綜合征的誘因。那么，CMC和P80導致的菌群失調和低度炎癥，是否會在野生型鼠小鼠中促發代謝失調呢？研究者對此也進行了檢驗，發現CMC和PS80都導致了小鼠的體重增加。雖然增加的量并不大，但在統計意義上是顯著的。這一增加伴隨著食物攝取量的增加，也就是說攝取CMC和P80的小鼠吃得更多。此外，CMC和P80也破壞了對血糖的控制。

　　研究中是把CMC和P80分散于水中，而人類攝取這些物質是通過液體和固體食物。為了考察它們的影響是否與食物形態有關，研究者還考察了通過鼠糧來攝入CMC和P80的影響，結果與通過飲水輸入的影響一致。此外，研究者還探究了導致低度炎癥和代謝綜合征的最低劑量，發現：0.1%的CMC會導致體重和血糖的增加，0.5%會導致明顯的低度炎癥和增加肥胖；而0.1%的P80就會導致低度炎癥和增加肥胖，0.5%會導致輕微的血糖代謝異常。

　　研究者也考察了另一種常見的食品添加劑——亞硫酸鈉的影響，發現它沒有導致代謝綜合征。

　　CMC和P80導致的低度炎癥和代謝綜合征在無菌老鼠中沒有發生，說明CMC和PS80是通過影響菌群的組成或者菌群代謝來發生作用的。檢測發現，CMC和PS80降低了小鼠糞便中短鏈脂肪酸的含量。而一些短鏈脂肪酸，比如丁酸，被認為對于減緩發炎有著重要作用。此外，CMC和PS80也改變了膽汁酸的水平，而膽汁酸的水平也會影響菌群組成。

　　在無菌老鼠中，CMC和PS80沒有改變膽汁酸，沒有減少粘液厚度，也沒有改變上皮突起進入粘液的深度，這意味著CMC和PS80的影響并非完全通過改變粘液結構。這些現象說明，CMC和PS80導致小鼠腸道上皮細胞上的粘液改變，至少有一部分是來自于對腸道菌組成的改變——當然，也不能排除它們直接作用于宿主的可能。研究者還從喂食了CMC和PS80小鼠中移植了菌群到無菌小鼠體內，結果無菌小鼠也出現了前面所描述的現象。這說明，CMC和PS80導致的菌群變化，至少對于它們導致的發炎和代謝變化起到了推動作用。

　　從科學角度，這是一項非常有意義的研究。腸道菌對健康的影響，還依然是一個充滿未知的領域。尤其是膳食因素如何影響腸道菌群，腸道菌群的改變又如何影響人體健康，人類還知之甚少。食品添加劑是現代食品中備受關注的方面，其安全性的評估是管理的核心。目前的評估通常是基于動物試驗，目標是找出“不產生可見的不良影響”的最大劑量，然后除以一個安全系數作為安全標準。如何判斷“可見的不良影響”，會受到檢測目標和檢測技術的限制。這項研究提供了一些以前沒有檢測的指標，即對腸道菌群的影響，以及腸道菌的改變導致的其他影響——比如這項研究中的結腸炎和代謝綜合征。如果對這些指標“不產生不良影響”的最大劑量比現在確定的劑量要低，那么就意味著這些添加劑的安全劑量需要作出相應調整。也就是說，這項研究的結果，有可能增加目前的食品成分安全評估的項目。

　　這篇論文的標題《膳食乳化劑影響小鼠腸道菌促進結腸炎和代謝綜合征》，多少有一些“標題黨”。研究的內容，并不足以對于“膳食乳化劑”這個大類作出判斷。研究中使用了CMC、P80和亞硫酸鈉，其中P80是典型的乳化劑，CMC具有乳化性能，但主要功能是增稠。CMC和P80顯示了對腸道菌的影響，而亞硫酸鈉沒有，但這不足推廣到“膳食乳化劑”影響腸道菌。

　　乳化劑的共同特征是“乳化”，除此之外CMC和P80的理化性能相差巨大。P80是小分子表面活性劑，而CMC是高分子聚合物。在食品工業中，具有營養功能的卵磷脂和蛋白質也是常見的乳化劑，它們與CMC和P80的理化性質也相差巨大。如果要作出“膳食乳化劑影響小鼠腸道菌”的結論，那么還需要證明CMC和P80能夠代表各種乳化劑——這需要證明它們對腸道菌的影響是通過其“乳化”性能來實現的。而在這項研究中，只能說明CMC和P80都能影響腸道菌，但沒有證據顯示其作用機制跟乳化有關。也就是說，這種影響有可能只是這兩種物質的特性，而跟“乳化”無關——如果這種可能成立，那么依據它們的影響把結論推廣到“乳化劑”，就不合理。

　　此外，物質對健康的影響取決于攝入的總量，而非在食物中的含量。研究中依據FDA對于CMC和P80使用限量，采取了飲用水中1%的含量來進行研究。在飲食中，水的攝入總量要遠遠多于可能含有乳化劑的食物，這使得試驗中小鼠攝入的CMC或者P80總量遠遠大于人們可能從飲食中攝取的量。比如，按照水中1%的P80來算，如果一個人每天喝1.5升水，那么攝入的P80量將是15克。而JECFA制定的P80的攝入限量是每天每公斤體重25毫克，對于一個60公斤的成人相當于1.5克。這個量，相當于研究中得到的“最小有害劑量”。當然，從動物實驗結果來為人制定安全標準，還需要考慮到物種和個體的差異，從而需要使用安全系數來解決不確定性。這種不確定性有可能是人更敏感，或者更不敏感。

　　在這些食品添加劑的安全評估中，是否該把這項研究的發現納入考慮，或者如何納入考慮，有待于監管部門的決策。對于公眾，可以關注，可以探討，但目前也沒有必要驚恐。畢竟，從食品中攝入的乳化劑劑量，還是要遠遠小于研究中所使用的劑量。

.參考文獻

Chassaing, Benoit, et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature 519.7541 (2015): 92-96.