لكن في الولايات المتحدة، يوجد ثاني أكسيد التيتانيوم في جميع أنحاء رفوف البقالة.الحلوى مثل Skittles وStarbursts وJel-O، والعلكة مثل علكة Trident White Peppermint وMentos Freshmint Gum، ومنتجات الكعك مثل Duncan Hines Creamy Vanilla Frosting، وNabisco Chips Ahoy!ملفات تعريف الارتباط ليست سوى عدد قليل من المواد الغذائية التي لا تعد ولا تحصى التي تحتوي على المادة المضافة.
بالنسبة للبحث المنشور في دراسة عام 2022 في مجلة علم السموم الغذائية والكيميائية، قام العلماء بفحص "السمية الجينية وأنواع الأكسجين التفاعلي داخل الخلايا عن طريق التركيزات ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية لثلاث مواد نانوية مختلفة من TiO2 في الخلايا المعوية Caco-2 وHT29-MTX-E12، مع الأخذ في الاعتبار التأثير المحتمل لعملية الهضم في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للـ NMs.ووجدوا "تأثيرًا ضارًا للحمض النووي يعتمد على المادة النانوية"، جنبًا إلى جنب مع اختبار النواة الصغيرة مما يشير إلى "تأثيرات على سلامة الكروموسومات، وهو مؤشر على خطر الإصابة بالسرطان، في خلايا HT29-MTX-E12، لجميع المواد النانوية TiO2 التي تم اختبارها".وخلص الباحثون إلى أن النتائج تظهر "دليلا على القلق" فيما يتعلق بثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم كمضاف غذائي. Tio2 أناتاس الروتيل
وفي دراسة نشرت في مجلة علم السموم، قام الباحثون بفحص آثار تعريض خط خلايا سرطان القولون البشري (HTC116) للمضافات الغذائية لثاني أكسيد التيتانيوم في المختبر."في غياب السمية الخلوية، تراكم E171 في الخلايا بعد 24 ساعة من التعرض، مما أدى إلى زيادة الحبيبات وأنواع الأكسجين التفاعلية، وإحداث تغييرات في النمط الجزيئي للأحماض النووية والدهون، والتسبب في تضخم النوى وتلف الحمض النووي وإزالة بلمرة التوبولين". كتب العلماء.قام الباحثون بإزالة المادة المضافة من المزرعة، ثم فحصوا النتائج بعد 48 ساعة.ووجدوا أن "إزالة E171 لم تكن قادرة على عكس التغييرات التي تم العثور عليها بعد 24 ساعة من التعرض لها في خلايا القولون.وفي الختام، فإن التعرض لـ E171 يسبب تغيرات لا يمكن إرجاعها بعد 48 ساعة إذا تمت إزالة E171 من خلايا القولون.
في مراجعة مصغرة نُشرت في مجلة Particle and Fiber Technology في عام 2021، أراد العلماء تقييم ما إذا كانت جزيئات Ti02 قد ساهمت في تطور و/أو تفاقم مرض القولون العصبي، وما إذا كانت قد غيرت العناصر الأربعة لوظيفة الحاجز المعوي: الكائنات الحية الدقيقة، والجهاز المناعي، والطبقة المخاطية، والظهارة.يمكن أن يساهم انهيار هذه العناصر الأربعة في أمراض المناعة الذاتية والعصبية والالتهابية والمعدية والتمثيل الغذائي.وبعد مراجعتهم، خلص الباحثون إلى أن "البيانات تشير إلى أن TiO2 قادر على تغيير الأجزاء الأربعة من IBF والتسبب في التهاب معوي منخفض الدرجة يرتبط أو لا يرتبط بآفات ما قبل الورم".
قام العلماء بتحليل الأبحاث التي فحصت كيفية تفاعل جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية مع الدماغ في مراجعة عام 2015 المنشورة في Nanoscale Research Letters.كتب الباحثون: “بمجرد نقل TiO2 NPs إلى الجهاز العصبي المركزي من خلال مسارات [معينة]، فقد تتراكم في مناطق الدماغ.ونظرًا لمعدلات التخلص البطيئة منها، يمكن أن تظل تلك NPs في مناطق الدماغ لفترة طويلة، وستزداد محتويات Ti تدريجيًا مع التعرض المتكرر.بعد مراجعة العشرات من الدراسات، خلص العلماء إلى أن التعرض طويل الأمد أو المزمن لجسيمات TiO2 النانوية يمكن أن يؤدي إلى زيادة تدريجية في محتويات Ti في الدماغ، مما قد يؤدي في النهاية إلى اختلال في الخلايا العصبية والخلايا الدبقية ويؤدي إلى خلل في الجهاز العصبي المركزي. نتيجة."
بالنسبة للبحث المنشور في Archives of Toxicology في عام 2020، قام العلماء بإطعام مجموعة واحدة من الفئران بمحلول يحتوي على ثاني أكسيد التيتانيوم لمدة شهر واحد، وقارنوه بتلك التي لم تتلق المادة المضافة.ووجدوا أن "ثراء وتوازن الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء قد انخفض بشكل ملحوظ وتغيرت تركيبة مجتمع الميكروبات المعوية بشكل ملحوظ" في مجموعة ثاني أكسيد التيتانيوم بالمقارنة مع المجموعة الضابطة.وكشفت الاختبارات أيضًا أن التعرض لثاني أكسيد التيتانيوم يمكن أن يسبب خللًا حركيًا، أو مشاكل في الحركة "من خلال زيادة إثارة الخلايا العصبية المعوية، والتي قد تنتشر إلى الدماغ عبر التواصل بين الأمعاء والدماغ عبر المسار المبهم".وخلص الباحثون إلى أن: "هذه النتائج توفر رؤى قيمة حول الآلية الجديدة للتسمم العصبي الناجم عن TiO2NP.إن فهم محور الأمعاء الدقيقة والدماغ سيوفر الأساس للنهج العلاجية أو الوقائية المحتملة ضد الاضطرابات المرتبطة بالأمعاء والدماغ الناجمة عن TiO2NP.
في دراسة عام 2020 نُشرت في مجلة العناصر النادرة في الطب والبيولوجيا، أجرى الباحثون تجربة في المختبر لتحليل تأثيرات جسيمات TiO2 النانوية على خط خلايا الورم الأرومي العصبي البشري (SH-SY5Y).قام العلماء بتقييم توليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وموت الخلايا المبرمج، والاستجابة الخلوية لمضادات الأكسدة، وإجهاد الشبكة الإندوبلازمية، والالتهام الذاتي.وأظهرت النتائج أن التعرض للجسيمات النانوية "يحفز توليد أنواع الأكسجين التفاعلية بطريقة تعتمد على الجرعة، حيث تصل القيم إلى 10 أضعاف تلك الخاصة بالضوابط.كما زاد التوطين النووي والبلعمة الذاتية Nrf2 بطريقة تعتمد على الجرعة.وزاد موت الخلايا المبرمج بمقدار 4 إلى 10 أضعاف مقارنة بالمجموعة الضابطة، اعتمادًا على الجرعة المستخدمة.
في دراسة نشرت عام 2017 في مجلة Scientific Reports، قام الباحثون بتعريض الفئران لمستويات E171 ذات الصلة بالإنسان لفحص آثار التهاب الأمعاء والتسرطن.لقد رأوا أن "علاج E171 لمدة 100 يوم عزز التهاب القولون المجهري وتسبب في ظهور آفات ما قبل الورم بينما عزز أيضًا نمو بؤر الخبايا الشاذة في نموذج التسرطن المستحث كيميائيًا".وتابعوا: "أظهر تحفيز الخلايا المناعية المعزولة من بقع باير (وهي مجموعات من الجريبات اللمفاوية الموجودة في الأمعاء) انخفاضًا في إفراز ثيلبر (Th) -1 IFN-γ، في حين زادت الاستجابات الالتهابية الطحالية Th1 / Th17 بشكل حاد". كتب الباحثون."إن العلاج بثاني أكسيد التيتانيوم لمدة 100 يوم عزز التهاب القولون المجهري وأدى إلى ظهور آفات ما قبل الورم."وخلص العلماء إلى: "ينبغي أخذ هذه البيانات في الاعتبار لتقييم مخاطر التعرض لأمراض المناعة الذاتية الناجمة عن Th17 وسرطان القولون والمستقيم لدى البشر المعرضين لثاني أكسيد التيتانيوم من المصادر الغذائية".
في دراسة نشرت في مجلة علم السموم البيئية وعلم الأدوية في عام 2020، قام الباحثون بفحص آثار المضافات الغذائية ثاني أكسيد التيتانيوم والسيليكا على القناة المعوية من خلال تجميع وتغذية الفئران بثلاثة جزيئات مختلفة من الدرجة الغذائية - Micro-TiO2، وnano-TiO2، وNano-TiO2. نانو SiO2.مع المجموعات الثلاث، لاحظ الباحثون تغيرات في الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء، وخاصة البكتيريا المرتبطة بالمخاط.علاوة على ذلك، عانت المجموعات الثلاث من تلف التهابي في الأمعاء، لكن النانو-TiO2 أظهر التغييرات الأكثر وضوحًا.وكتب الباحثون: "تشير نتائجنا إلى أن التأثيرات السامة على الأمعاء كانت بسبب انخفاض وظيفة حاجز المخاط المعوي وزيادة السكريات الدهنية الأيضية التي تنشط التعبير عن العوامل الالتهابية في اتجاه مجرى النهر.في الفئران المعرضة لـ nano-TiO2، تم تنشيط مسار الإشارة المعوي PKC/TLR4/NF-κB.وستعمل هذه النتائج على زيادة الوعي بالسموم المرتبطة باستخدام TiO2 وSiO2 الصالحين للطعام.
شرعت دراسة نشرت عام 2023 في مجلة Particle and Fiber Toxicology في دراسة تأثير الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم في الفئران "على مسار التهاب القولون التقرحي والتشخيص منه"، من خلال إنشاء نموذج لمرض التهاب القولون التقرحي.وجد الباحثون أن جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية تزيد بشكل كبير من شدة التهاب القولون.كما أنها "خفضت وزن الجسم، وزادت مؤشر نشاط المرض ودرجات مؤشر تلف الغشاء المخاطي للقولون، وقصرت طول القولون، وزادت من التسلل الالتهابي في القولون".وخلص الباحثون إلى أن "تناول جسيمات TiO2 النانوية عن طريق الفم يمكن أن يؤثر على مسار التهاب القولون الحاد في تفاقم تطور التهاب القولون التقرحي، وإطالة مسار التهاب القولون التقرحي وتثبيط التعافي من التهاب القولون التقرحي".
وفي دراسة نشرت عام 2022 في مجلة Particle and Fiber Technology، فحص الباحثون تأثير تعرض الأم لجسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية على ذرية الفئران حديثي الولادة.ووجدوا أن "التعرض المزمن لـ TiO2 NPs أثناء الحمل يغير نشاط الجهاز التنفسي لدى النسل، والذي يتميز بمعدل تنفس مرتفع بشكل غير طبيعي".كما تبين أيضًا أن التنفس "متسارع بشكل كبير وغير طبيعي"، وأن قدرة الدوائر العصبية على ضبط معدلات التنفس بشكل فعال كانت ضعيفة.وخلص الباحثون إلى أن "النتائج التي توصلنا إليها تثبت أن تعرض الأم لـ TiO2 NPs أثناء الحمل يؤثر على التطور الطبيعي وتشغيل مراكز الجهاز التنفسي في النسل".
في عام 2021، قام باحثون صينيون بفحص تأثير E171 على هضم الدهون وإمكانية الوصول الحيوي لفيتامين D3 في نموذج محاكاة للجهاز الهضمي البشري.قاموا بفحص إمكانية الوصول الحيوي لفيتامين د، أو الكمية التي يتم إطلاقها في الجهاز الهضمي، ليصبح متاحًا للامتصاص، ووجدوا أنه "انخفض بشكل ملحوظ من 80٪ إلى 74٪" مع إضافة E171.في التجربة، انخفض E171 من جرعة هضم الدهون اعتمادًا على الجرعة.وكتب الباحثون: "إن نتائج هذه الدراسة تعزز فهمنا للتأثير المحتمل لـ E171 على السمات الغذائية للأطعمة لصحة الهضم البشري".ونشرت الدراسة في مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية.
هناك العديد من الشركات المصنعة لثاني أكسيد التيتانيوم.وتشمل أكبر هذه الشركات شركة Chemours ومقرها ديلاوير (وهي فرع من شركة DuPont Chemical)، وشركة Kronos ومقرها تكساس، ومجموعة Lomon Billions Group ومقرها الصين، وجميعها تقوم بتصنيع الأصباغ لاستخدامها في منتجات مثل الدهانات والطلاءات والمواد البلاستيكية.تعد شركة Venator ومقرها المملكة المتحدة موردًا رئيسيًا لثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم في المواد الغذائية ومستحضرات التجميل، إلى جانب الدهانات والورق والبلاستيك والمزيد.كصبغة، يطلق عليه Pigment White 6 (PW6)، أو أبيض التيتانيوم، أو CI 77891. وكمضاف غذائي، يُعرف باسم E171.
في عام 2017، كان الباحثون الفرنسيون من المعهد الوطني للبحوث الزراعية (INRAE) من بين أول من قام بفحص تأثيرات الجسيمات النانوية E171 على الجسم.وقاموا بإطعام الفئران بجرعة قدرها 10 ملغ من E171 لكل كيلوغرام من وزن الجسم يوميا، وهو ما كان مماثلا لتعرض الإنسان للطعام.وأظهر البحث، الذي نُشر في مجلة Scientific Reports، أن E171 كان قادرًا على اجتياز الحاجز المعوي، والانتقال إلى مجرى الدم، والوصول إلى مناطق أخرى من الجسم في الفئران.كما وجد الباحثون صلة بين اضطرابات الجهاز المناعي وامتصاص جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية.