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为探究食品添加剂对眼健康的影响，研究人员利用紫外光谱结合化学计量学分析，研究大鼠摄入食用色素（胭脂红、柠檬黄）、防腐剂（苯甲酸钠）及其混合物后房水成分变化。发现添加剂可致眼毒性，降低抗氧化防御，为眼病诊断和食品添加剂安全评估提供新方法。
眼健康与日常饮食的关联一直是科学界关注的热点。随着食品工业的发展，各类添加剂（如着色剂、防腐剂）被广泛应用于食品中，但其潜在的长期健康风险，尤其是对眼部组织的影响，尚未完全明确。房水（Aqueous Humor, AH）作为眼内重要的生理体液，其成分变化直接反映眼部微环境的动态平衡，与青光眼、白内障等多种眼病的发生发展密切相关。然而，传统检测方法对房水成分的细微变化敏感度不足，且食品添加剂与房水成分互作机制尚不清晰，亟需更精准的分析手段和深入的研究。
为填补这一研究空白，埃及开罗眼科研究所（Research Institute of Ophthalmology）与爱资哈尔大学（Al-Azhar University）的研究团队开展了相关研究。他们通过动物实验，系统评估了常见食品添加剂对房水成分的影响，旨在揭示添加剂暴露与眼健康损伤之间的潜在关联，并探索紫外光谱技术在眼病诊断中的应用价值。该研究成果发表于《Scientific Reports》，为食品添加剂的安全性评估和眼部疾病的早期诊断提供了重要科学依据。
研究人员采用紫外 - 可见分光光度法（UV-Vis Spectrophotometry）结合二阶导数光谱分析及化学计量学方法（主成分分析、层次聚类分析），对大鼠房水样本进行了深入研究。实验选取 125 只成年白化 Wistar 大鼠，随机分为 10 组，分别给予允许剂量的胭脂红（Carmoisine）、柠檬黄（Tartrazine）、苯甲酸钠（Sodium Benzoate）单一成分或混合添加剂，通过灌胃处理 45 天或 90 天。麻醉后采集房水样本，无需复杂前处理即可直接进行光谱检测，利用 OriginPro 2015 软件分析光谱数据。
典型紫外光谱与二阶导数光谱特征
紫外光谱显示，各添加剂处理组房水在 240-320 nm 范围内吸收峰强度显著高于对照组，混合添加剂组在 220-240 nm 处出现特征性吸收变化。二阶导数光谱进一步解析发现，胭脂红处理 45 天组在 222 nm（肽键）和 325 nm（碳水化合物）处峰面积百分比显著增加，90 天组则出现共轭二烯（230 nm）、三烯（276 nm）等氧化应激标志物，提示脂质过氧化损伤。柠檬黄处理组峰数量减少，225 nm 处蛋白峰面积百分比降低，而碳水化合物峰面积增加，表明其对房水蛋白和糖代谢的影响具有剂量依赖性。苯甲酸钠处理组随时间延长峰数量减少，45 天组肽键峰面积增加与羧酸峰面积减少并存，90 天组出现共轭二烯峰，显示其对房水蛋白结构和氧化状态的双重影响。混合添加剂组在 45 天出现蛋白峰面积减少和共轭二烯峰，90 天则表现为蛋白峰面积增加与尿酸峰面积减少，提示成分间可能存在协同毒性效应。
化学计量学分析
主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）显示，PC1 和 PC2 累计解释 92% 的方差，不同添加剂组的房水成分变化呈现明显聚类趋势。胭脂红处理组向量夹角较小，提示其作用机制的一致性；苯甲酸钠与混合添加剂组向量夹角较大，表明其对房水成分的影响更为复杂。层次聚类分析（Hierarchical Cluster Analysis）进一步验证，胭脂红组单独聚为一类，而柠檬黄、苯甲酸钠及混合组形成独立分支，其中柠檬黄 45 天组与苯甲酸钠 90 天组聚类相近，暗示两者可能通过相似途径影响房水代谢。
抗氧化防御与氧化应激标志物
房水中的脱氢抗坏血酸（DHA）和尿酸是重要的抗氧化指标。结果显示，除胭脂红 90 天组外，其余添加剂处理组 DHA 峰显著减弱或消失，尿酸峰面积百分比普遍降低，表明添加剂暴露可削弱房水的抗氧化能力，导致氧化还原失衡。共轭二烯、三烯等氧化产物的出现，进一步证实氧化应激是添加剂诱导眼毒性的关键机制。
研究表明，食品添加剂（尤其是着色剂与防腐剂）即使在允许剂量下长期摄入，仍可通过诱导氧化应激、干扰房水成分稳态，对眼组织造成潜在损伤。房水中的蛋白、碳水化合物及抗氧化物质的光谱特征变化，可作为早期监测眼健康的生物标志物。紫外二阶导数光谱结合化学计量学分析，具有无需样本前处理、快速灵敏的优势，为临床眼病诊断和食品添加剂安全性评估提供了创新技术手段。
值得注意的是，房水的动态更新（大鼠约 0.1 μl/min）本应稀释短期外来物质的影响，但实验中观察到的成分变化持续至 45-90 天，提示添加剂可能通过损伤睫状体（房水生成部位）或血 - 房水屏障，干扰房水的正常生成机制。这一发现为深入研究添加剂的眼毒性路径提供了新方向，也警示公众需关注食品添加剂的长期累积效应，为食品安全标准的制定和眼健康防护策略提供了重要科学依据。
