Посібник з нанотехнологій - ÖKO-TEST
Гноми в салаті
Крихітні наночастинки як добавки, транспортні засоби та засіб для знищення бактерій повинні зробити їжу більш ефективною, довговічною та легшою в обробці. Але нова технологія несе ризики. Надалі нанодобавки доведеться випробувати на випробуванні, перш ніж їх змішувати в заправку для салату або кетчуп.
Виглядає як звичайна салатна олія: золотисто-жовта, жирна, густа. А ось масло каноли активне від ізраїльського постачальника Shemen інше. Оскільки олія містить крихітні транспортні засоби, які транспортують мінерали, вітаміни та фітостерини - рослинні речовини, які сприяють зниженню рівня холестерину. Транспортери, які також називають міцелами або нанокаплями, працюють так само, як ліпосоми, відомі з косметики: вони вводять речовини в організм, розриваючись шлунковою кислотою, і приносять їх безпосередньо в кров, де вони розгортають свій ефект.
Продукт Slim Shake Chocolate, навпаки, обіцяє насолодитись какао без жалю. Він був розроблений американською компанією RBC Life Sciences на тлі того, що какао-боби містять багато корисних фітохімікатів, які, як вважають, мають захисну дію на серце. Однак для того, щоб зробити какао-боби їстівними, зазвичай потрібно додавати більшу кількість цукру. Зараз компанія сконцентрувала активні інгредієнти какао у так званих какао-кластерах. Це наночастинки, які лише поглинають вторинні речовини з какао і транспортують їх безпосередньо в клітини організму. Шоколад Slim Shake - це напій, який рекомендується для схуднення, а також забезпечує корисні поживні речовини.
Ці два продукти є результатом нанотехнологій. За цим стоїть наука, яка поряд з генною інженерією вважається ключовою технологією 21 століття. Він працює з крихітними частинками, які є меншими за найдрібніші частинки пилу, і їх неможливо побачити неозброєним оком або під звичайним мікроскопом. Нанометр - назва походить від грецького слова карлик - відповідає мільйонній частці міліметра. Наночастинка середнього розміру приблизно дорівнює розміру футбольного м’яча по відношенню до землі. Сьогодні в нанотехнологіях використовують переважно частинки речовин нижче 100 нанометрів, навіть якщо досі немає дійсного визначення та специфікації.
Ваша перевага: як надтонкі частинки речовини поводяться хімічно та фізично дуже інакше, ніж у грубішому форматі. Оскільки вони мають гігантську поверхню щодо свого об’єму і тому надзвичайно реактивні. Наночастинки бурхливіше реагують з речовинами в навколишньому середовищі, ніж грубі частинки, змінюють свій колір, раптово надають магнітний ефект або виявляються електричними провідниками. Вони бувають у вигляді нанотрубок, нанолінів, кристалів, пір, молекул, капсул, міцел і, як шоколад Slim Shake, у вигляді скупчень.
Величезний ринок?
За даними екологічної організації BUND, яка нещодавно провела всебічне дослідження в Австралії, Америці та Європі разом із партнерською організацією "Друзі Землі", в німецькому відомстві з патентів та товарних знаків зареєстровано 18 продуктів. опублікував використання нанотехнологій у харчовій галузі. Серед іншого сюди вводиться речовина інуліну нанорозміру, яку можна використовувати як підсолоджувач у дієтичних продуктах харчування, оскільки вона розщеплюється в організмі без інсуліну і тому представляє інтерес для діабетиків. Крім того, існує патент на наночастинки з покриттям, які дозволяють інкапсулювати ароматизатори та аромати, жири та ферменти, щоб вони працювали довше, наприклад, у заморожених продуктах або харчових продуктах. Обсяг світового ринку нанопродуктів для харчового сектору до 2010 року оцінюється у понад 20 мільярдів доларів США, згідно з даними американського харчового управління FDA. Це майже 15 мільярдів євро.
Неясно, чи насправді нанотехнології широко використовуються в харчових продуктах. "Продукти харчування для кінцевих споживачів з новими наноматеріалами як інгредієнтами зараз не доступні на ринку ЄС. Нанопродукти, про які часто чують у ЗМІ, є вигадкою", - йдеться у заяві Федерації з питань харчового права та харчових наук. На відміну від цього, дослідження BUND зібрало 93 продукти, в яких наноки використовуються в тій чи іншій формі в їжу. Дієтичні продукти, такі як шоколад Slim Shake, напої та продукти харчування, такі як активна олія каноли, численні добавки та багато дієтичних добавок. У більшості випадків використовується мікроелемент кремній у нанорозмірі, який приносить "здоров'я, красу та молодість", за заявою виробника Life Light. За даними дослідження, цей список, мабуть, є лише верхівкою айсберга, оскільки більшість виробників не розголошують, чи використовуються вони та які нанокарлики. За оцінками, у світі продається 600 нанопродуктів.
Різні оцінки пов’язані, серед іншого, з тим, що одні строго наносять межу нано на 100 нанометрів, а інші також включають великі структури до 300 нанометрів. Власне кажучи, нанокапсули або міцели також не підпадають під категорію "нових" нано, оскільки вони насправді не приносять ніяких нових властивостей, але існують у подібній формі протягом тривалого часу, наприклад, ліпосоми в косметиці, які працюють подібно до нанокапсул та міцел. Їжа.
Всі говорять про нанодобавки
Це також стосується добавок, які в даний час, ймовірно, складають найбільшу частку всіх нанозастосувань у харчових продуктах. Ще в 1940-х роках хімічна компанія Degussa (нині Evonik Industries) виробляла надзвичайно тонкий кремнезем під торговою маркою Aerosil. Він складається з діоксиду кремнію в діапазоні нанорозмірів. Спочатку розроблений як наповнювач для автомобільних шин, тепер він гарантує, що кухонна сіль, швидкий овочевий бульйон або томатний порошок не злипаються в шейкері або мішку. Двоокис кремнію - визнана добавка, яка зазначена під номером Е E 551.
Жиророзчинні вітаміни, такі як каротиноїди, здавна додавали в їжу в нанокапсулах. Патент США на інкапсуляцію вітамінів був виданий ще в 1956 році. Каротиноїди не тільки розчиняються у воді, але й чутливі до світла та кисню. Тому у фруктові соки та полівітамінні таблетки вони капсульовані в емульсію, виготовлену з цукру та таких добавок, як желатин та крохмаль. Вони лише розпадаються в шлунку і остаточно всмоктуються. Такі каротиноїдні порошки в основному виробляються хімічною компанією BASF у Німеччині, Chr. Hansen у Данії та DMS у Нідерландах, згідно зі звітом Швейцарського центру оцінки технологій від січня 2009 р., Який був складений Фрайбурзьким Інститутом Око.
Однак споживачі не можуть зрозуміти, де наночастинки є скрізь. Оскільки добавки, які якимось чином пов’язані з нанотехнологіями, поки що спеціально не заявлені. Законодавець передбачає, що самі добавки повинні бути визначені у списку інгредієнтів на етикетці. Але не зазначено, чи йдеться про наноречовини. Розмір частинок не відіграє ролі у затвердженні добавок. Тому не має значення, чи має діоксид титану, який використовується як барвник для жувальної гумки, таблеток, покритих оболонкою, та всіх видів покриттів, розміром 20 або 200 нанометрів. До цього часу вважалося, що розмір частинок не відіграє жодної ролі у безпеці добавок. Основна увага в оцінці була зроблена виключно на матеріалі. Однак все частіше вказують на те, що розмір частинок також важливий. Оскільки крихітні речовини можуть легше мігрувати через шари слизової оболонки та проникати в органи, ніж більші. Ось чому розмір частинок також буде досліджуватися в майбутньому.
Приклад міді: Залежно від її розміру, речовина має абсолютно різний вплив на організм. Як мікроелемент, мідь є важливим металом, який регулює ферменти і, таким чином, бере участь у численних процесах транспорту та перемикання в організмі. Експерименти на мишах показують, що якщо тваринам дають частинки міді розміром у мікрометр, тобто як мікроелемент, в органах не спостерігається змін. З іншого боку, якщо тварини отримують мідь як частинку розміром 23 нанометра, тобто як карлик, відбувається пошкодження печінки, селезінки та нирок. "Дані демонструють, що нетоксичні речовини не обов'язково залишаються нетоксичними, коли частинки зменшуються", - говорить професор Альфонсо Лампен, керівник Департаменту безпеки харчових продуктів Федерального інституту оцінки ризику (BfR).
Дослідник Міранда Ломер з Інституту Рейна в Лондоні зазначила ще одне спостереження кілька років тому. Вона давала хворим на кишкову хворобу Крона дієту на кілька місяців без будь-яких добавок. Друга група пацієнтів з хворобою Крона отримувала стандартну дієту з наносодержащими добавками, такими як діоксид титану та силікат алюмінію. Симптоми захворювання помітно покращились у тих, хто отримував їжу без добавок. Патолог Денніс Хеффнер також бачить зв’язок між виникненням хвороби Бека, запального захворювання із спадковим компонентом, таким як хвороба Крона, та наночастинками в публікації в журналі Annals of Diagnostic Pathology. Він підозрює, що хвороба Бока, серед іншого, спричинена реакцією імунної системи на наночастинки. "Це, можливо, також може бути перенесено на хворобу Крона", - говорить професор Ян-Олаф Гебберс, керівник Інституту екологічної медицини в Люцернській кантональній лікарні.
Стійкість до антибіотиків через наносрібло
Наносодержащіе частинки срібла на упаковці, пляшках для немовлят та холодильниках також слід розглядати критично. На відміну від нано в продуктах харчування, нанотехнології вже є загальноприйнятою практикою в упаковці. Крихітні частинки срібла можуть зробити бактерії нешкідливими, а отже забезпечити стерильні пляшки для пиття, шкарпетки, поверхні холодильників, сидінь унітазу та дитячих іграшок. Але невибіркове виведення бактерій може призвести до порушення імунної системи. Оскільки вбивці бактерій вбивають не тільки шкідливі мікроорганізми, але й усі бактерії. "Якщо ми вб'ємо хороші бактерії, екосистема зруйнується", - попереджає професор шведського університету Аса Мелхус. Лектор з мікробіології відкрив перший стійкий до срібла бактеріальний штам два роки тому. Невибіркове використання може призвести до того, що не тільки наносрібло більше не працює в довгостроковій перспективі, але й те, що бактерії також стають стійкими до антибіотиків усіх видів.
Можливо тому, що ризики незрозумілі, і це також щось нове, наслідки якого ще не можна оцінити, споживачі не хочуть нанотехнологій у своїй їжі. Тільки п’ята частина населення купувала б їжу з наночастинками, згідно з репрезентативним опитуванням Федерального інституту оцінки ризику від 2008 року. Навіть експерти з влади, університетів, асоціацій споживачів та бізнесу, які взяли участь у форумі BfR з нанотехнологій минулого року, є гномами в Їсти непросто. На запитання "Який продукт, що містить нанотехнології, ви б найімовірніше придбали", більше 75 відсотків учасників назвали продукти для ущільнення та догляду за поверхнею, такі як лаки та фарби, 15,5 відсотка одягу та 6 відсотків косметики . Лише 0,9 відсотка респондентів сказали, що хочуть купувати нанопродукти.
Дотепер частинки нанорозміру не були проблемою при випробуванні та затвердженні добавок.
З набранням чинності нового регламенту ЄС щодо добавок 20 січня 2010 року, добавки, які суттєво змінилися порівняно із звичайними добавками або змінилися щодо розміру частинок, повинні бути переглянуті. Нове схвалення може також знадобитися, якщо властивості повністю змінюються. Якщо в списку Співтовариства добавок ЄС є новий запис, є також новий номер Е. "Конкретне маркування харчових добавок, які слід використовувати у нанорозмірному вигляді, не передбачено в регламенті", - говорить Сандра Пабст, заступник прес-секретаря Міністерства захисту прав споживачів.
Наноматеріали вже широко використовуються в упаковці. Нанорозмірний кремнезем може зменшити проникнення кисню та інших газів, збільшуючи термін зберігання. Bayer є постачальником Durethan KU 2-2601.
Нано в полі
Борошно та силікат лави - це матеріали, що використовуються в грунтовій добавці, яка забезпечує збереження води в ґрунті, а не просочування. Виробником є німецька компанія Geohumus International. Також пропонується: регулятор росту Primo Maxx розміром 100 нанометрів. Частинки гарантують, що ефективність препарату зростає і кількість використовуваного можна зменшити. Виробником є американська група Syngenta, яка також продає ГМ насіння.
Наночастинки, які фільтрують шкідливі мікроорганізми, алергени або пестициди з їжі або «повідомляють» про їх присутність, щоб уникнути зараженого продукту, є мрією про майбутнє.