Вплив наночастинок на їжу, який не передбачається

Вимоги до терміну придатності, смаку та харчової цінності їжі постійно зростають. Виробники та дослідники харчових продуктів розглядають використання нанотехнологій як родючу сферу.

діоксид кремнію

Він повинен бути довговічним, виглядати здоровим, чудово виглядати і, звичайно, смакувати першокласним - споживачі в промислово розвинутих країнах ставлять високі вимоги до своєї їжі. Тому виробники продуктів харчування постійно балують новинками, щоб одночасно задовольнити всі побажання. Використання наночастинок пропонує майже безмежне поле нових можливостей.

Мільйонні частки міліметрових крихітних частинок дають багато можливостей, але, можливо, також невідомі раніше ризики. "Поточна ситуація полягає в тому, що навряд чи є загальнодоступні дослідження щодо впливу наночастинок на їжу", - каже токсиколог Рольф Гертель з Федерального інституту оцінки ризику (BfR) у Берліні.

Скупчення какао та наноесенції

Частинки, розмір яких менше 100 нанометрів, називаються наночастинками, однак законодавчого визначення досі немає. Компанії сподіваються, що процеси та продукти в нано-області відкриють нові великі ринки збуту. Ряд харчових добавок вже зареєстровано в Проекті з нових нанотехнологій, базі даних, створеній Міжнародним центром науковців імені Вудро Вільсона в США. Сюди входять, наприклад, скупчення какао в шоколадному напої для схуднення, наноесенції в китайському чаї та ізраїльська олія, в якій крихітні сфери - так звані міцели - містять здорові фітостерини.

Транспортні засоби для харчових добавок

Також перераховані німецькі компанії: компанія Neosino, що базується в м. Грісхайм, Гессен, наприклад, з капсулами, що містять діоксид кремнію, магній і кальцій у формі наночастинок, і Aquanova GmbH з Дармштадта з водорозчинними міцелами, які можна використовувати як транспортний засіб для різних харчових добавок.

Потенційні можливості застосування різноманітні, пояснила Енн Теобальд з Європейського управління з безпеки харчових продуктів (EFSA) на конгресі щодо перспектив нанотехнологій у харчовому секторі в Пармі (Італія) на початку жовтня. Наприклад, упаковка вже використовується. Нанотехнологія повинна зробити кожухи легшими, більш стійкими до світла, тепла, напруги та проникнення вологи або навіть непроникними для кисню. Також розглядаються наносенсори, які вказують, чи є продукт ще свіжим чи вже зіпсованим. У машинах покриття з частинками розміром всього кілька нанометрів (мільярдні частки метра) гарантують, що оброблені речовини не так добре злипаються і пристрої легше чистити.

Іншою сферою застосування є так звана функціональна їжа, тобто їжа з добавками для передбачуваних або фактичних позитивних наслідків для здоров'я, пояснив Теобальд. Наноконтейнери можуть містити ароматизатори та вітаміни. Крім того, смак і консистенцію продуктів можна змінювати - цікаво, наприклад, для морозива з повноцінним смаком, незважаючи на низький вміст жиру. Існують також підходи на більш ранніх стадіях виробничого ланцюга: наприклад, нанорозмірні пестициди, які легше засвоюються рослинами, а також вакцини для худоби в нанокапсулах.

Компанії складені глибоко
«Використання пакувальних матеріалів є найсучаснішим, - пояснює Герберт Баккенхюскес, президент Товариства німецьких харчових технологів (GDL). Також вивчається використання наночастинок безпосередньо в їжі. Однак компанії насправді не хочуть фактично виводити продукцію на ринок: «Оскільки питання безпеки ще не вирішене. Фактично, компанії складають глибоко зовні. У групі Nestl у Франкфурті кажуть, що таких продуктів немає на ринку, і що їх застосування навіть не досліджується. Тільки дослідження з даної теми уважно читаються, пояснює речниця. У Kraft Foods у Бремені інформація схожа - проте кілька років тому компанія створила в США консорціум під назвою “NanoteK” для тестування нанотехнологічних процесів, в якому беруть участь понад десяток університетів та національних дослідницьких установ.

Небажання промисловості
Харчова промисловість настільки неохоче ним користується, бо боїться втратити довіру серед споживачів, пояснює Зіглінде Штале з Федерації харчового права та харчових наук (BLL) у Берліні. Інтерес покупців до нано-продуктів харчування все ще низький, і імідж у цій галузі навряд чи є фіксованим - на відміну, наприклад, у косметичній індустрії з її нанозахисними кремами та серіями для догляду за нано. “Їй вдалося це позитивно розставити. Виробники також вкладають свій досвід у питаннях генної інженерії. Тому вони дуже чуйно відреагували на звинувачення в управлінні таємною кухнею відьом.

Згідно з поточним дослідженням BfR, більшість споживачів нічого не думають про нанотехнології в продуктах харчування. Згідно з цим, 69 відсотків опитаних відмовляються від «нанодобавки у спеціях, яка запобігає їх злипанню. 84 відсотки не хочуть їжі, яка довше може бути привабливою, наприклад, за допомогою використання наночастинок.

Наслідки не передбачувані
Асоціації споживачів та охорони навколишнього середовища також дуже задоволені використанням найдрібніших частинок. "Ми дотримуємось думки, що наночастинкам не місце в їжі, поки ризики не з'ясовані", - підкреслює Патрісія Камерон з Асоціації охорони навколишнього середовища та природи Німеччини (BUND). Це також стосується виробничих процесів та покриттів, що використовуються, наприклад, у пляшках для кетчупу та банках для соусів. «Таким чином, частинки потрапляють у їжу ненавмисно та цілеспрямовано. Разом із використанням дрібних частинок у сільському господарстві, поглинання може розмножуватися так швидко - з непередбачуваними наслідками в даний час.

З іншого боку, експерт BLL Stähle наголошує, що жоден матеріал не повинен переходити з покриттів у відповідну їжу. “Це не просто заповідь, це закон. На даний момент нано-пакувальні матеріали так чи інакше майже не використовуються, оскільки виробництво все ще є дуже дорогим, і ціна, як правило, не пропорційна вигоді. Часто мова йде не про нові речовини, а про ті, які використовуються роками, тільки у нанорозмірному форматі. Одним із прикладів є діоксид кремнію, який використовується як допоміжний засіб для вживання солі та інших пісок.

Дрібні частинки, різні властивості
Токсикологи вважають останній аргумент ризикованим. Матеріали, які зменшились до кількох нанометрів, часто повністю змінюють свої властивості, і раніше хімічно інертні матеріали раптово стають високореактивними - і, отже, небезпечними, попереджає Пол Борм з Університету Зюйда в Херлені (Нідерланди). Наприклад, випробування на діоксиді титану показали, що частинки розміром 20 нанометрів призводять до запалення в легенях щурів, тоді як більші частинки цього не роблять. Білий діоксид титану є компонентом нанозахисних кремів, а також використовується як відбілювач у ліках та зубній пасті.

Токсиколог Гюнтер Обердерстер з Університету Рочестера (штат США, штат Нью-Йорк) кілька років тому продемонстрував, що наночастинки, що всмоктуються в організм, можуть викликати запалення. Якщо частинки приймати всередину - наприклад, з їжею - вони можуть потрапляти в кров через стінки кишечника. Це транспортує частинки до органів, а також проходить гематоенцефалічний бар’єр.

Маленькі деталі, велике майбутнє?
Швейцарська перестрахувальна компанія SwissRe опублікувала такі дослідження у звіті «Нанотехнології. Маленькі деталі - велике майбутнє? узагальнено. Частинки з діаметром менше 200 нанометрів у крові - на відміну від екзогенних речовин, як правило, - не лише поглинатимуться спеціалізованими фагоцитами, але й «очевидно без будь-якої причини, а також іншими клітинами. Таким чином, вони могли рухатися "практично без обмежень по всьому тілу, і доступ до ненародженого життя через плацентарний бар'єр, ймовірно, також був би можливим", - йдеться в аналізі. Експерименти показали, що частинки, очевидно, впливають на метаболічні процеси та зв'язок між сусідніми клітинами. “За певних обставин нові частинки також можуть бути проблематичними для імунної системи.

Значні потреби у дослідженнях
Існує загальна думка, що все ще існує значна потреба у дослідженнях, пояснює експерт BfR Гертель. Вимога щодо реєстрації або маркування наночастинок у харчовому секторі наразі не планується. Попередні закони були достатніми відповідно до сучасного стану знань. Зрештою, виробникам дозволено пропонувати лише безпечні продукти харчування. У випадку з давно встановленими речовинами, такими як діоксид кремнію, виробники не зобов'язані проводити нові дослідження щодо сумісності, якщо вони використовують цю речовину на наномасштабі, пояснює Гертель. «Дійсно великі виробники це вже перевірили. Але ці дослідження нам недоступні, вони залишаються в їх володінні.

Питання безпеки є дуже важливим і сприймається дуже серйозно, наголошує президент ВКЛ Букенхюскес. У майбутньому все більше і більше патентів та можливих продуктів накопичуватиметься в лабораторіях виробників харчових продуктів, поки не буде досягнуто належного часу для широкого запуску на ринок. “Поки що немає жодного відповідного бетонного продукту, що є новаторським розвитком для нього, - каже Штеле. Однак мрія про багато нано-грошей може швидко закінчитися для корпорацій, якщо дрібні частинки виявляться токсичними.