Nano fogyasztása Élelmiszerellátásunk közel sem olyan biztonságos, mint szeretnénk hinni.

Élelmiszerellátásunk közel sem olyan biztonságosan tesztelt, mint szeretnénk hinni. Igaz, a dolgok nem olyan vészesek, mint a 20. század elején, amikor Upton Sinclair A dzsungel című filmje feltárta a húscsomagoló ipar szennyét, és olyan reformokhoz vezetett, amelyek magukban foglalták az ügynökség alapítását, amely az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságává (FDA) válna. . De még mindig vannak nyugtalanító hiányosságok abban, amit tudunk az élelmiszerekről és az élelmiszer-csomagolásokról, amelyek már a szupermarketek polcain ülnek.

Mindenki tudta nélkül a nanorészecskék legalább egy évtizeddel ezelőtt csendesen beléptek a nemzet élelmiszerellátásába. A nanorészecskék mikroszkópos anyagok - lényegesen kisebbek, mint a vörösvértestek; és több tízezerszer kisebb, mint az emberi haj szélessége. Ezek a részecskék elősegíthetik a tápanyagok szállítását, biztosítják az ételek hosszabb frissességét, sűrítőszerként működhetnek, vagy fokozhatják az ízt vagy az ízt. A probléma az, hogy a tudósok még mindig meghatározzák ezeknek az apró részecskéknek az egészségügyi és környezeti hatásait, még akkor is, ha az ipar előre halad.

"Jelenleg nem sok információ áll rendelkezésre a bevitt nanorészecskék és az emberi egészség témájában" - mondja Birgit Gaiser, Ph.D., az Egyesült Királyság Heriot-Watt Egyetem posztdoktori munkatársa. „Néhány nanorészecske jelen van az emberi étrendben, például a titán-dioxid az élelmiszerekben és a kozmetikumokban, valamint az ezüst, amelyet táplálék-kiegészítőként értékesítenek. Bizonyíték van arra, hogy ezeknek a részecskéknek vagy részecskekomponenseknek, például a gyomorsavban felszabaduló részecskekomponenseknek, mint az ezüstionok kis százaléka továbbjuthat a bélrendszerből a vérbe, és eljuthat más szervekhez. Ezért tartjuk fontosnak, hogy felmérjük az emberi testben előforduló kis részecskemennyiség kockázatát, és biztosítsuk, hogy az emberi étrendben és kozmetikumokban jelen lévő részecskefajták, valamint a bevitt mennyiségek biztonságosnak tekinthetők. "

Az FDA lassan felzárkózott. Valójában az ügynökség nem is követi nyomon, mely élelmiszerek tartalmaznak nanorészecskéket. Az alábbiakban egy nemrégiben folytatott e-mail váltás Sebastian Ciancival, az FDA szóvivőjével:

E Magazin: Mit tud mondani a nanoanyagok elterjedtségéről az élelmiszerellátásunkban?

Sebastian Cianci: Az FDA nem rendelkezik nanoanyagokat tartalmazó élelmiszer-termékek listájával.

E: Hol találhatók leggyakrabban a nanoanyagok az élelmiszerekben? Színezékekben vagy adalékokban?

S.C.: Az FDA nem vezet listát az élelmiszerekről, amelyek nanoanyagokat tartalmaznak, ezért nem tudunk megbízhatóan válaszolni erre a kérdésre.

Most Extra Nano-val

Kétségtelen, hogy a nanorészecskék az élelmiszerellátásban vannak és évek óta vannak. A legújabb kutatások kimutatták, hogy a karamellizált cukrot tartalmazó ételek, beleértve a kenyeret és a kukoricapelyhet, szén nanorészecskéket tartalmaznak. Számos étrend-kiegészítőt - vagy „nanoceuticalt” - réz, ezüst vagy vas nanorészecskékkel látnak el. A nanorészecskék felhasználhatók a víz tisztítására, csomósodásgátlóként és zselatinképző szerként, valamint csomagolásban az UV-fény elleni védelem, a mikrobák szaporodásának megakadályozása vagy a szennyeződés kimutatása céljából. A titán-dioxidot hatalmas mennyiségű nano formájú termékhez adják, beleértve a festékeket, papírt és műanyagokat, de fehér pigmentet kölcsönöz a legtöbb fogkrémnek és sok feldolgozott ételnek, köztük a Mentos, a Trident és a Dentyne gumi, az M & Ms, a Betty Crocker felvert tejszínhab, a Jello Banana Krémes puding, vaníliás turmixos popsütemények és a Nestlé eredeti kávékrém. A fent említett termékeket egy 2012 februári jelentés jelentette a Environmental Science & Technology folyóiratban, amely arra a következtetésre jutott, hogy valószínűleg mindannyian valamilyen mennyiségű titán-dioxid (TiO2) nanorészecskét fogyasztunk naponta, és valószínűleg a 10 év alatti gyermekek fogyasztják a legnagyobb mennyiséget (kb. 1 -2 mg TiO2/testtömeg-kilogramm/nap), mivel nagyobb mennyiségű fagyasztott ételt, cukorkát, gumit és más édességet fogyasztanak.

Aztán vannak olyan nanorészecskék, amelyeknek nem célja az élelmiszer-ellátásba való bejutása, de kis részecskeméretük miatt részecske vagy oldott formában csúsznak át a szennyvíztisztításon, és a szennyvíztisztítási folyamat végén keletkező bioszilárd anyagokban helyezkednek el. Ezeket a bioszilárd anyagokat később műtrágyaként alkalmazzák a mezőkön nitrogén- és foszfortartalmuk miatt. 2012 augusztusában az UC Santa Barbara tudósai által vezetett kutatócsoport megvizsgálta két nanorészecske szójatermesztésre gyakorolt hatását. Felfedezték, hogy a szójabab növényei a fényvédőkből, kozmetikumokból és testápolókból származó cink-oxid nanorészecskéket szívják fel leveleikbe, szárukba és babjaikba. Bizonyos volt, hogy ezek a részecskék bekerülnek az élelmiszerellátásba, de nem világos, hogy milyen hatással lehetnek. A kutatók beismerték, hogy a szennyvíztisztító telepekben ezek a nanoanyagok mérhetők, de nem.

Maguk az élelmiszerek mellett a nanorészecskék étrendi expozíciója az élelmiszerek csomagolásán keresztül is megtörténik. Az Európai Egészségügyi és Fogyasztóvédelmi Intézet jelentése szerint az élelmiszer-csomagolásban lévő nanoanyagok piaca 2020-ra várhatóan eléri a 20 milliárd dollárt (a nanotechnológiai ipar egésze várhatóan 2015-re eléri az 1 billió dollárt). Van nanoréteg, amelyet az italgyárak használnak a műanyag palackokból származó gázok áthatolásának megakadályozására; nanoalumínium, amelyet az alufólia működésének javítására használnak, ezáltal jobban képes visszatükrözni a hőt és megakadályozni a tapadást; nanoszintet, antibakteriális tulajdonságai miatt használják egyes élelmiszer-tartályokban; és a nanotitánium, amely szűrőket biztosít az otthoni hűtőkhöz. Még valószínű, hogy az ACS Nano folyóirat 2011-es tanulmánya szerint rendszeresen beveszünk ezüst nanorészecskéket, amelyek villáinkból, kanalainkból és késeinkből kerülnek ki.

"Tudjuk, hogy az élelmiszer-csomagolásban és az élelmiszer-csomagolásban nanoszintű ezüst van" - mondja Jennifer Sass, a természeti erőforrások védelmi tanácsának vezető tudósa. „Ez a nanoszintéz ionokat szabadít fel, így ezek az ionok bekerülhetnek az ételbe. Az ionok mérgezőek, ezek az ezüst antimikrobiális részei. ”

A kormány szemszögéből nézve az ezüst, a vas vagy a titán nano formái alapvetően nem különböznek a már biztonságosan tesztelt, felnövelt társaiktól, ezért az ügynökség bevezette a részecskéket az élelmiszerellátásba az általánosan elismert biztonságos rendelkezés alapján. . Más szavakkal, a vállalatoknak nem kötelesek nyilvánosságra hozni ezeket az apró összetevőket, ezért az FDA nem tudja, hol rejtőznek. De amint azt a Föld barátai környezetvédelmi szervezet megjegyzi honlapján: „A nanorészecskék tulajdonságait nem ugyanazok a fizikai törvények szabályozzák, mint a nagyobb részecskéket, hanem a kvantummechanika. A nanorészecskék fizikai és kémiai tulajdonságai - például színe, oldhatósága, szilárdsága, kémiai reakcióképessége és toxicitása - ezért meglehetősen eltérhetnek az azonos anyag nagyobb részecskéitől. "

Az FDA 2012 áprilisában kiadott egy útmutató tervezetet az élelmiszeripar gyártói számára, amelyben azt tanácsolta számukra, hogy mérlegeljék, hol befolyásolja a nanotechnológia alkalmazása az élelmiszer identitását vagy biztonságát, ami a termék címkéjén történő elismeréshez vezethet, de csak a gyártó belátása szerint.

„A hatályos törvényi és szabályozási rendelkezések alapján a gyártók önkéntesen felvehetik a nanoanyagok vagy a nanotechnológia használatával kapcsolatos információkat a termékek címkézésébe - írta Cianci az E-nek -, ha a teljes címke vagy címkézés összefüggésében bemutatott ilyen információk nem hamis vagy félrevezető ... és nem sért más címkézési követelményeket. ”

Cégek, a fogyasztók tanácstalanul távoztak

Mielőtt a vállalatok fontolóra veszik az élelmiszeripari termékek nano-tartalmúként való megjelölését (és a fogyasztók minden csekélységével az élelmiszer-ellátás változásával kapcsolatban, ki tenné?), Valószínűleg segítene, ha tudnák, mi van bennük. Sok esetben, különösen az élelmiszer-csomagolás terén, nem. Az As You Sow környezetvédelmi és részvényesi érdekképviseleti szervezet 2011-ben jelentést tett közzé az élelmiszerekben és az élelmiszer-csomagolásban található nanoanyagokról, amelyben öt élelmiszeróriást - Kraft Foods, Yum! Márkák, Pepsico, McDonald’s és Whole Foods - abban a reményben, hogy megtudják, hogyan használták vagy tervezik ezek a vállalatok a nanoanyagokat. Sok esetben mondja az As You Sow vezető stratégája, Michael Passoff: „Vissza kellett térniük az ellátási láncukba és ellenőrizniük kellett. A vállalatok számára nehéz tudni. A nanotáplálék vagy a nanopackaging gyártói nem kötelesek bárhol azonosítani. ”

Ezen társaságok képviselőivel beszélve Passoff szerint azonban a legtöbben óvatosan viselkedtek. Nem akarták megkockáztatni a negatív összefüggést egy olyan technológiával, amely potenciálisan káros egészségügyi és környezeti hatásokkal jár. "Mindannyian elismerik, hogy" figyeljük a technológiát, ha biztonságosnak bizonyul, akkor a jövőben is használni fogjuk, de most nem használjuk "- mondja Passoff. Ezt a bizonytalanságot aláhúzva a McDonald's a következő felelősségvállalási nyilatkozatot tette fel weboldalára: „Tekintettel a nanotechnológiájú anyagok lehetséges hatásaival kapcsolatos jelenlegi bizonytalanságra, a McDonald's jelenleg nem támogatja a nanotechnológiájú anyagok beszállítóinak az élelmiszereink egyikének előállítását., csomagolás és játékok. ”

De a McDonald's kivétel a nyilvánosság tájékoztatása terén. Lehet, hogy a Woodrow Wilson Nemzetközi Tudós Központ projektje a feltörekvő nanotechnológiákról az egyetlen hely, amely megpróbálja megtartani azokat a füleket, amelyeken a termékek - beleértve az élelmiszertermékeket és kiegészítőket is - tartalmaznak nanoanyagokat, de a gyártó által 1000-nél is többször azonosított jegyzéke sajnálatos módon hiányos, különösen akkor, ha ételhez jön. Mindössze öt termék szerepel az élelmiszerek között, és egyikük sem okozna nagy feltűnést: Az amerikai termékek közül csak egy Saeco Primea Ring Automata Eszpresszó Készítőt (ezüstion bevonatot tartalmazó) és a Nanoceuticals Slim Shake Chocolate-t azonosítanak. "Legalább másfél éve nem igazán frissítették ezt" - mondja Passoff. "És az az egyetlen tétel ott van, amelyet valóban megvizsgáltunk [egy McDonald's turmixot, amelyet azóta eltávolítottunk] rossznak bizonyult."

Ismeretlen egészségügyi következmények

Míg a kormány továbbra sem elérhető, a fogyasztók egészségügyi és környezeti csoportjai, köztük a Vetés közben, az NRDC és a Föld Barátai figyelmeztetnek a növekvő bizonyítékokra, amelyek arra utalnak, hogy a nanorészecskék kis méretük miatt belélegezve vagy lenyelve ártalmat okozhatnak. 2011-ben a kutatók felfedezték, hogy az ezüst nanorészecskék belélegezve tüdő toxicitást vagy gyulladást okoznak a kitett egerekben. Hasonlóképpen, az inhalált réz nanorészecskék növelik a tüdőfertőzések kockázatát egerekben. A szupererős műanyagokban és a számítógépes chipekben használt szén nanocsövek különös aggodalomra adnak okot, amikor 2008-ban végzett kutatás szerint a részecskék károsíthatják a tüdőt, akárcsak az azbeszt, amelyre a részecskék formájukban és méretükben hasonlítanak. A hegyes mikroszkopikus palackok a tüdőben helyezkedhetnek el, és a belélegzett azbesztszálakhoz hasonlóan rákot okozhatnak.

Természetesen az ilyen megállapítások inkább a fogyasztási cikkekre vonatkoznak, mint például az antimikrobiális ezüstrészecskékkel kezelt ruházatra, mint az ételekre, de a nanorészecskék fogyasztása magában hordozza a következményeit. Ez egy gyors út az inhalációtól az agyig (a nanorészecskék elég kicsiek ahhoz, hogy megkerüljék a vér-agy gátat), de a lenyelés is részecskéket juttathat a véráramba, ahol az egész testben haladhatnak és felhalmozódhatnak. Az Amerikai Biztonsági Mérnökök Társaságának honlapján található útmutató rávilágít a nanorészecskék lenyelésének lehetséges veszélyeire. Azt írják: „A nanorészecskéket az ivóvíz, az élelmiszer-adalékanyagok, az ételeken található légköri por, a fogkrém, a fogtömések és az implantátumok felhasználhatják. A bevitt nanorészecskék ezután felszívódhatnak a bélszövetben lévő Peyer-plakkokon vagy apró csomókon keresztül, amelyek az immunvédelmi rendszer részét képezik. Ha a nanorészecskék bejutnak az emésztőrendszerbe és továbbjutnak a véráramba, akkor az egész testben mozoghatnak és kárt okozhatnak. " Folytatják: „A nanorészecskék bizonyos szervekben felhalmozódhatnak, megzavarhatják és károsíthatják a biológiai, strukturális és anyagcsere folyamatokat, és gyengíthetik az immunrendszert.

A nanorészecskék krónikus expozíciójának egyes hatásai finomabbnak tűnnek. A Ph.D. Gretchen Mahler által vezetett Cornell kutatócsoport megállapította, hogy amikor a csirkék nagy adag emberi fogyasztásra engedélyezett polisztirol nanorészecskét fogyasztottak, két ellentétes hatása volt. Amikor az expozíció akut volt (vagyis sok rövid időn belül adott), akkor blokkolta az állatok vasfelvevő képességét. Amikor az expozíció krónikus volt (azaz valamivel hosszabb ideig), ez fokozott bélbolyhokat és megnövekedett vasfelszívódási sebességet eredményezett. A csirkék hasonlóan felszívják a vasat, mint az emberek, és bár Mahler nem spekulálna arról, hogy hasonló hatás jelentkezhet-e az embereknél, elismeri, hogy kutatásai szerint a nanorészecskék olyan változásokat indukálhatnak, amelyek nem nyilvánvalóak. "A nanorészecskéknek való kitettségnek, még az általában biztonságosnak tekintett nanorészecskéknek való kitettségnek is lehetnek nem szándékos élettani következményei" - mondja Mahler. "A nanorészecske-alapú anyagokat sokféle alkalmazásra fejlesztik, és az emberi reakció, különösen a krónikus expozícióval kapcsolatos finomabb hatások, nem mindig ismertek."

És Mahler megjegyzi, hogy minden nanoanyag egyedi, mivel kölcsönhatásba lép az emberi testtel. "A fejlesztés alatt álló nanoanyagok nagyon eltérő reakcióképességet mutatnak az emberi szövetekkel" - mondja. "Ez azt jelenti, hogy egyetlen típusú nanorészecskével nem lehet eredményt alkalmazni az összes többi nanorészecskére - mindegyiket külön-külön kell tesztelnie."

Gaiser, akinek kutatása során a különféle nanorészecskék - köztük a nanoszintű - hatását vizsgálták, egy olyan kutatócsoport része, amely az E.L. által finanszírozott InLiveTox nevű, nem állati (vagy „in vitro”) modellet alkalmazza a nanorészecskék tesztelésére. Olyan sok tesztelésre szoruló nanoanyag van, és több tízezer vegyi anyag, amelyet az USA-ban az alapvető toxicitási tesztek hiánya ellenére engedélyeztek, hogy a klasszikus állatkísérleti modellt túl időigényesnek és túl kegyetlennek tekintik., hogy hatékony legyen. Amint az ACS Nano egyik cikke megjegyezte, lassú vizsgálati módszerünk „folyamatosan új toxikológiai rettegéseknek tesz ki minket. Noha a kockázatértékelést és -kezelést lehetetlen elvégezni in vivo (egész, élő szervezet) toxikológiai adatok nélkül - folytatja a cikk -, nyilvánvalóvá válik, hogy az állatkísérletek nem biztosan a legjobb vizsgálati módszert jelentik, ha új vegyi anyagok ezreivel kell szembenézni. és nanoanyagok. ”

Az InLiveTox ötvözi a bél, az erek és a máj emberi sejtmodelljeit, hogy szimulálja a nanorészecskék működését, miközben ezek a rétegek átjutnak a véráramtól a szervekig. "A kombinált rendszer különböző lépésein lévő sejteket ezután egészében vagy külön-külön elemezni lehet részecskék, gyulladások és egyéb hatások által okozott károsodás szempontjából, és kölcsönhatásba léphetnek egymással, ami az InLiveTox rendszert életszerűbbé teszi, mint a szokásos modelleket." - mondja Gaiser. "Ez a fajta kísérlet rendkívül fontos, mert már több ezer különféle nanoanyagot használnak, és folyamatosan fejlesztenek többet, és etikátlan lenne minden egyes részecskét állatmodellekkel tesztelni."

A tudomány már kimutatta, hogy a nanorészecskék, miután elfogyasztották, felvehetik a bélrendszerben, és méretüktől függően átjuthatnak a nyirokcsomókba, befolyásolva az immunrendszert, vagy a kapillárisokba, ahol megtelepedhetnek a különféle szervekben. Emiatt a Journal of Nanobiotechnology 2004-ben megjelent cikke figyelmeztet arra, hogy „Az élelmiszer stabilizálására vagy a bélfelvétel útján történő gyógyszerszállításra tervezett nanorészecskék esetében más, igényesebb szabályok léteznek, és ezeket a vegyületek forgalomba hozatala előtt be kell tartani.”

Óvatosan közelítsen

Konkrét előírások hiányában az élelmiszer-előállítók továbbra is kötelesek: kitalálni, hogy önkéntelenül csomagolják-e az élelmiszereket nano-tartalmú csomagolásokba, körültekintően járjanak el a nanoanyagok termékeikbe történő felvétele mellett, és világos címkézéssel tájékoztassák a nyilvánosságot. Az As You Sow 2011-es jelentése számos olyan lépést kínál a vállalatok számára, amelyeket megtehetnek az átláthatóság elérése érdekében - ragaszkodva ahhoz, hogy beszállítóik tájékoztatást nyújtsanak a nanoanyagokról és a kapcsolódó biztonsági adatokról, valamint részt vesznek az önkéntes kormányzati jelentésekben, és naprakészen tartják a nyilvánosságot minden információval kapcsolatban. biztonsági tesztelési információk. A megadott keretrendszer betartása sok szempontból megakadályozza a jövőbeni „toxikológiai megijesztéseket”, amelyek károsíthatják a vállalat jó hírnevét és lényegét.

"A Kraftnak megvannak a maga tudósai" - mondja Passoff. „De más vállalatoknak nincs kiterjedt hálózata, ezért milyen kérdéseket kell feltenned ahhoz, hogy tudd:„ Van-e ellátási láncunkban? ”,„ Biztonságos? ”„ Milyen kockázatokkal és előnyökkel jár ez? ”„ Miért? használjuk? " Miért akarják beszállítóink használni? "Így jött létre a keret. A vállalatoknak valóban ezt kellett megkérdezniük beszállítóiktól a nanoanyagokat tartalmazó termékek biztonságával kapcsolatban. Így a vállalkozások megalapozottabb döntéseket hozhatnak. ” A szervezet folyamatban van több száz vállalat felmérésével, hogy összeállítsa saját adatbázisát a nanoanyagokat használókról. Időközben az iPhone készülékkel rendelkező vásárlók letölthetik a findNano alkalmazást, de az információkat a Woodrow Wilson Center Consumer Products Inventory-ból szerzi, amely nem sok mindent fog elárulni, különösen az élelmiszerboltban.

Az NRDC-nél Sass azt javasolja, hogy az FDA-nak túllépnie kell az adatgyűjtésen, és minden vegyi anyag és nanorészecske komolyabb szabályozásába kell lépnie. A biztonságos vegyi anyagokról szóló törvény, amely 2012 júliusában elfogadta a szenátus környezetvédelmi és közmunkabizottságát, és ragaszkodna az összes jóváhagyott vegyi anyag kötelező biztonsági vizsgálatához, nem említi kifejezetten a nanot. De utal rá. A törvényjavaslat lehetővé teszi a Környezetvédelmi Ügynökség rendszergazdájának annak eldöntését, hogy egy vegyi anyagot a szokásosnál eltérő módon használnak-e, és külön anyagnak kell-e tekinteni. Ha a vegyi anyagot (azaz a nanorészecskét) elhatároljuk, hogy elkülönül, akkor saját biztonsági vizsgálatának vetik alá.

Noha nem egyértelmű, a törvénynek ez a része biztosítana valamilyen módszert a leggyanúsabb nanorészecskék terjedésének ellenőrzésére. "Csak arra törekszünk, hogy ezeket [nanorészecskéket] a hagyományosnál egyedülállóbbnak tartsák, és jobban szabályozzák" - mondja Sass. "Úgy gondoljuk, hogy a vegyszereket jobban kellene szabályozni."

A nanorészecskék biztonsági tanulmányainak pedig - állítja Mahler - figyelembe kell venni az élet során bekövetkező hosszú távú, kisebb expozíciókat. "A biztonsági vizsgálatoknak krónikus expozíciós eredményeket kell tartalmazniuk" - mondja -, és meg kell vizsgálniuk a nanorészecskék fogyasztásának finomabb, szubletális hatásait. "