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該研究由佐治亞州立大學生物醫學科學研究所、INSERM（法國）和賓夕法尼亞大學的科學家合作團隊領導。賓夕法尼亞州立大學和馬克斯普朗克研究所（德國）的研究人員也做出了重要貢獻。

羧甲基纖維素 (carboxymethylcellulose，簡稱CMC) 是一類廣泛使用的食品添加劑（稱為乳化劑）的合成成員，添加到許多加工食品中以增強質地並延長保鮮期。CMC 尚未在人體中進行過廣泛的測試，但自 1960 年代以來越來越多地用於加工食品。長期以來，人們一直認為 CMC 可以安全攝取，因為它會在糞便中排出而不會被吸收。然而，人們對通常生活在結腸中的細菌所提供的健康益處的認識越來越多，因此會與非吸收性添加劑相互作用，這導致科學家們對這一假設提出了挑戰。在小鼠身上進行的實驗發現，CMC 和其他一些乳化劑改變了腸道菌叢，導致在一系列慢性發炎條件下發生更嚴重的疾病，包括結腸炎、代謝症候群和結腸癌。

該團隊在健康志願者中進行了一項隨機對照餵食研究。住在研究地點的參與者食用無添加劑的飲食或補充有羧甲基纖維素 (CMC) 的相同飲食。由於 CMC 在小鼠中引發的疾病需要數年時間才能在人類中出現，因此研究人員將重點放在腸道細菌和代謝物上。他們發現 CMC 的攝取改變了結腸中細菌的構成，減少了選擇的物種(多樣性降低)。此外，來自接受 CMC 治療的參與者的糞便樣本顯示出被認為通常維持健康結腸的有益代謝物的明顯減少。

最後，研究人員在研究開始和結束時對受試者進行了結腸鏡檢查，並注意到一部分食用 CMC 的受試者表現出腸道細菌侵入粘液，此前已觀察到這是發炎症性腸道疾病和 2 型糖尿病的一個特徵. 因此，雖然在這兩週的研究中食用 CMC 本身並沒有導致任何疾病，但總的來說，結果支持動物研究的結論，即長期食用這種添加劑可能會促進慢性發炎疾病。因此，有必要對這種添加劑進行進一步的研究。

該論文的資深作者之一、佐治亞州立大學的 Andrew Gewirtz 博士說：“它肯定反駁了用來證明缺乏對添加劑的臨床研究的理由的‘它只是通過’的論點。” 除了支持進一步研究羧甲基纖維素的必要性之外，該研究還“提供了一個總體藍圖，可以以良好控制的方式仔細測試人體中的單個食品添加劑，”賓夕法尼亞大學的共同資深作者 James Lewis 博士說。

主要作者、法國巴黎大學 INSERM 研究主任 Benoit Chassaing 博士指出，此類研究需要足夠大，以解決高度的學科異質性。“事實上，我們的結果發現，對 CMC 和可能的其他食品添加劑的反應是高度個性化的，我們現在正在設計方法來預測哪些人可能對特定食物添加劑敏感，”Chassaing 說。

這項研究由美國國立衛生研究院、歐洲研究委員會、馬克斯普朗克學會、INSERM 和肯尼思雷寧基金會資助。

參考文獻:

1. Benoit Chassaing, Charlene Compher, Brittaney Bonhomme, Qing Liu, Yuan Tian, William Walters, Lisa Nessel, Clara Delaroque, Fuhua Hao, Victoria Gershuni, Lillian Chau, Josephine Ni, Meenakshi Bewtra, Lindsey Albenberg, Alexis Bretin, Liam McKeever, Ruth E. Ley, Andrew D. Patterson, Gary D. Wu, Andrew T. Gewirtz, James D. Lewis. Randomized controlled-feeding study of dietary emulsifier carboxymethylcellulose reveals detrimental impacts on the gut microbiota and metabolome. Gastroenterology, 2021; DOI: 10.1053/j.gastro.2021.11.006