Forscher der Binghamton Universität in New York erstellten ein Kulturmodell der Dünndarmzellen als physiologisches Äquivalent zu der Menge von Titanoxid-Nanopartikeln, die eine durchschnittliche Mahlzeit enthält – über 30 Nanometer – über vier Stunden verteilt (akute Belastung), oder drei Mahlzeiten über fünf Tage verteilt (chronische Belastung). Akute Belastungen hatten kaum Auswirkungen, aber dauerhafter Kontakt verminderte die absorptionsfähigen Erhebungen der Oberfläche der Darmzellen, genannt Microvilli. Mit weniger Microvilli wird die Darmbarriere geschwächt, der Stoffwechsel verlangsamt und einige Nährstoffe, wie Eisen, Zink und Fettsäuren, werden schwerer zu absorbieren. Enzym-Funktionen wurden negativ beeinflusst, während Entzündungssignale stiegen.
"Titanoxid ist ein übliches Zusatzmittel und die Menschen haben schon lange eine Menge davon gegessen - keine Sorge, es wird uns nicht töten! Aber wir interessieren uns für einige der schleichenden Auswirkungen und wir denken, dass die Menschen über diese Bescheid wissen sollten", sagte der biomedizinische Technik-Assistent, Professor Gretchen Mahler, einer der Autoren der Studie. "Es gab vorherige Arbeiten darüber, wie Titanoxid-Nanopartikeln Mikrovilli beeinflussen, aber wir betrachten die Auswirkungen einer viel geringeren Konzentration", sagte Mahler. "Wir haben auch an vorherigen Arbeiten angeknüpft, um zu zeigen, dass diese Nanopartikeln die Darmfunktion ändern."
Titanoxid wird im Allgemeinen von der US-amerikanischen Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde als sicher anerkannt und die Einnahme ist nahezu unvermeidbar. Es ist ein inaktiver und unlöslicher Inhaltsstoff, der üblicherweise für die weiße Pigmentierung in Farben, Papier und Kunststoffen verwendet wird. Allerdings kann es auch durch Zahnpasta in das Verdauungssystem gelangen, da Titanoxid verwendet wird, um Abrieb für die Reinigung der Zähne zu schaffen. Das Oxid wird auch manchmal bei Schokolade als Weichmacher verwendet; in Donuts für die Farbe und in entrahmter Milch für ein helleres, undurchsichtigeres Aussehen.
Eine Studie der Arizona State Universität aus dem Jahr 2012 hat 89 Lebensmittel, wie Kaugummi, Twinkies und Mayonnaise getestet und festgestellt, dass fast alle Titanoxid enthalten. Etwa fünf Prozent der Produkte in dieser Studie enthielten Titanoxid als Nanopartikeln. Dunkin Donuts hat im Jahr 2015 damit aufgehört, Puderzucker mit Titanoxid-Nanopartikeln zu benutzen, als Reaktion auf Druck von der Interessengruppe As You Sow.
"Um Lebensmittel zu vermeiden, die reich an Titanoxid-Nanopartikeln sind, sollten Sie verarbeitete Nahrungsmittel und vor allem Süßigkeiten vermeiden. Dort sind viele Nanopartikeln enthalten", sagte Mahler.