могат бъдат

Нашите доставки на храна не са толкова тествани за безопасност, колкото бихме искали да вярваме. Вярно е, че нещата не са толкова ужасни, както бяха в началото на 20-ти век, когато „Джунглата“ на Ъптън Синклер изложи мръсотията на месопреработвателната промишленост, което доведе до реформи, включващи създаването на агенция, която ще стане Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) . Но все още има обезпокоителни пропуски в това, което знаем за храните и опаковките на храните, които вече стоят на рафтовете на супермаркетите.

Без да знаят почти всички, наночастиците направиха тих вход в хранителните запаси на страната преди поне десетилетие. Наночастиците са материали, които са микроскопични - значително по-малки от червените кръвни клетки; и десетки хиляди пъти по-малка от ширината на човешки косъм. Тези частици могат да помогнат за доставянето на хранителни вещества, да осигурят по-продължителна свежест на храната, да действат като сгъстители или да подобрят вкуса или вкуса. Проблемът е, че учените все още определят въздействието на тези малки частици върху здравето и околната среда, въпреки че индустрията напредва.

„В момента няма много информация по темата за погълнатите наночастици и човешкото здраве“, казва д-р Биргит Гайзер, постдокторант в университета Хериот-Уат във Великобритания. „Някои наночастици присъстват в човешката диета, например титанов диоксид в хранителните продукти и козметиката и среброто, което се продава като хранителна добавка. Има доказателства, че малък процент от тези частици или частици като частици като сребърни йони, които могат да се отделят в стомашната киселина, могат да преминат от чревния тракт в кръвта и да достигнат до други органи. Ето защо смятаме, че е важно да се оцени рискът от дори малки количества частици в човешкото тяло и да се гарантира, че видовете частици, присъстващи в човешката диета и козметика, както и приетите количества, могат да се считат за безопасни. "

FDA бавно наваксва. Всъщност агенцията дори не проследява кои храни съдържат наночастици. Следва скорошна размяна на имейли със Себастиан Чианчи, говорител на FDA:

E Magazine: Какво можете да ми кажете за разпространението на наноматериалите в нашето предлагане на храни?

Себастиан Чианчи: FDA няма списък с хранителни продукти, които съдържат наноматериали.

Д: Къде най-често се срещат наноматериали в хранителните продукти? В оцветители или добавки?

S.C.: FDA не поддържа списък с хранителни продукти, които съдържат наноматериали, така че не можем да отговорим надеждно на този въпрос.

Сега с Extra Nano

Няма съмнение, че наночастиците са в хранителните запаси и са от години. Последните изследвания установиха, че храните с карамелизирана захар, включително хляб и царевични люспи, съдържат въглеродни наночастици. Много хранителни добавки - или „нанопрепарати“ - се оборудват с наночастици от мед, сребро или желязо. Наночастиците могат да се използват за пречистване на водата, като противослепващи и желатинообразуващи агенти и в опаковки за защита срещу UV светлина, предотвратяване на растежа на микроби или откриване на замърсяване. Титаниевият диоксид се добавя към огромна гама от продукти в нано форма, включително бои, хартия и пластмаси, но също така придава бял пигмент на повечето пасти за зъби и много преработени храни, включително Mentos, Trident и Dentyne gum, M & Ms, Betty Crocker Whipped Cream Frosting, Jello Banana Крем пудинг, ванилов млечен шейк поп тарт и оригинален крем за кафе Nestlé. Гореспоменатите продукти бяха представени в доклад през февруари 2012 г. в списание Environmental Science & Technology, който заключава, че всеки от нас вероятно консумира известно количество наночастици титанов диоксид (TiO2) всеки ден, а децата под 10 години вероятно консумират най-големи количества (около 1 -2 mg TiO2 на килограм телесно тегло на ден) поради по-високия им прием на замръзнали храни, бонбони, дъвки и други сладкиши.

След това има наночастици, които не са предназначени да влязат в хранителните запаси, но поради малкия си размер се изплъзват чрез пречистване на отпадъчни води в частици или разтворена форма и се настаняват в биотвърдите вещества, създадени в края на процеса на пречистване на отпадъчните води. По-късно тези биотвърди вещества се прилагат върху полетата като тор за съдържанието на азот и фосфор. През август 2012 г. екип от изследователи, ръководени от учени от UC Санта Барбара, разгледа въздействието на две наночастици върху соевите култури. Те открили, че соевите растения абсорбират наночастици цинков оксид от слънцезащитни продукти, козметика и лосиони в листата, стъблата и зърната им. Беше сигурно, че тези частици навлизат в хранителните запаси, но не беше ясно какво въздействие могат да окажат. Изследователите признаха, че тези наноматериали в системите за пречистване на отпадъчни води могат да бъдат измервани, но не са.

Освен самите храни, диетичното излагане на наночастици се случва и чрез опаковане на храни. Европейският институт за здраве и защита на потребителите съобщава, че пазарът на наноматериали в опаковките на храни се очаква да достигне 20 милиарда долара до 2020 г. (нанотехнологичната индустрия като цяло се очаква да достигне 1 трилион долара до 2015 г.). Има наноглини, използвани от компаниите за напитки, за да се предотврати проникването на газове от пластмасови бутилки; наноалуминий, използван за подобряване на функционирането на алуминиевото фолио, което го прави по-способен да отразява топлината и да предотвратява залепването; наносребро, използвано заради антибактериалните си свойства в някои хранителни контейнери; и нанотитан, който осигурява филтри за домашни хладилници. Дори е вероятно редовно да поглъщаме сребърни наночастици, които се отделят от нашите вилици, лъжици и ножове, според проучване от 2011 г. в списание ACS Nano.

„Знаем, че в опаковката и опаковането на храни има наносребро“, казва Дженифър Сас, старши учен в Съвета за защита на природните ресурси. „Това наносребро освобождава йони, така че тези йони може да попаднат в храната. Йоните са токсични, те са антимикробната част на среброто. "

От гледна точка на правителството, нано формите на сребро, желязо или титан по същество не се различават от техните увеличени аналози, които вече са тествани за безопасност, така че агенцията въведе частиците в хранителните доставки съгласно Общо признатата като безопасна разпоредба . С други думи, от компаниите не се изисква да разкриват тези малки съставки, следователно незнанието на FDA относно това къде се крият. Но както отбелязва екологичната организация Friends of the Earth на своя уебсайт: „Свойствата на наночастиците не се управляват от същите физически закони като по-големите частици, а от квантовата механика. Следователно физическите и химичните свойства на наночастиците - например цвят, разтворимост, якост, химическа реактивност и токсичност - могат да бъдат доста различни от тези на по-големите частици от едно и също вещество. "

FDA публикува проект на насоки за производителите в хранително-вкусовата промишленост през април 2012 г., като ги съветва да преценят къде използването на нанотехнологии ще повлияе на идентичността или безопасността на хранителното вещество, което може да доведе до потвърждение върху етикета на продукта, но само по преценка на производителя.

„Съгласно съществуващите законови и регулаторни разпоредби производителите могат доброволно да включват информация за използването на наноматериали или нанотехнологии при етикетирането на продуктите“, пише Cianci до E, „когато такава информация, представена в контекста на целия етикет или етикетиране, не е невярно или подвеждащо ... и не нарушава други изисквания за етикетиране. "

Компаниите, потребителите остават безразлични

Преди компаниите да помислят за етикетиране на хранителните продукти като наносъдържащи (и с цялото потребителско нескрито отношение към промените в предлагането на храни, кой би направил?) Вероятно би било полезно, ако знаят какво има в тях. В много случаи, особено когато става въпрос за опаковане на храни, те не го правят. Организацията за защита на околната среда и акционерите As You Sow публикува през 2011 г. доклад за наноматериалите в храните и хранителните опаковки, в който те интервюираха пет хранителни гиганта - Kraft Foods, Yum! Brands, Pepsico, McDonald’s и Whole Foods - с надеждата да научат как тези компании използват или планират да използват наноматериали. В много случаи, казва As You Sow’s старши стратег Майкъл Пасоф, „Те трябваше да се върнат в своите вериги за доставки и да проверят. За компаниите е трудно да знаят. Производителите на нанохрани или наноопаковки не са длъжни да ги идентифицират никъде. "

В разговор с представители на тези компании обаче Пасоф казва, че повечето са били предпазливи. Те не искаха да рискуват отрицателна връзка с технология, която има потенциално вредно въздействие върху здравето и околната среда. „Всички признават, че„ Наблюдаваме технологията, ако тя се окаже безопасна, ще я използваме в бъдеще, но в момента не я използваме “, казва Пасоф. Подчертавайки тази несигурност, McDonald's постави следния отказ от отговорност на уебсайта си: „Предвид настоящата несигурност, свързана с потенциалното въздействие на наноинженерни материали, McDonald's понастоящем не подкрепя използването от доставчици на наноинженерни материали при производството на нито една от нашите храни, опаковки и играчки. "

Но McDonald’s е изключение, когато става въпрос за информиране на обществеността. Проектът на Международния център за учени на Удроу Уилсън за нововъзникващите нанотехнологии може да е единственото място, което се опитва да следи кои продукти - включително хранителни продукти и добавки - съдържат наноматериали, но неговият списък с 1000 и повече идентифицирани от производителя ужасно е непълен, особено когато идва до храната. Само пет продукта са изброени под храни и никой от тях не би създал голямо раздвижване: Сред американските продукти са идентифицирани само автоматична машина за еспресо на Saeco Primea Ring (която съдържа покритие със сребърен йон) и Nanoceuticals Slim Shake Chocolate. „Те наистина не са актуализирали това от поне година и половина“, казва Пасоф. „И един елемент там, който всъщност разгледахме [млечен шейк на Макдоналдс, който впоследствие беше премахнат], се оказа погрешен.“

Неизвестни последици за здравето

Докато правителството остава в ръцете си, потребителските здравни и екологични групи, включително As You Sew, NRDC и Friends of the Earth предупреждават за нарастващите доказателства, според които наночастиците поради малкия си размер могат да причинят вреда при вдишване или поглъщане. През 2011 г. изследователите откриха, че сребърните наночастици при вдишване причиняват белодробна токсичност или възпаление при изложени мишки. По същия начин инхалационните медни наночастици повишават риска от белодробни инфекции при мишки. Въглеродните нанотръби, използвани в свръхсилни пластмаси и за компютърни чипове, представляват особено безпокойство, когато изследванията установиха през 2008 г., че частиците могат да увредят белите дробове подобно на азбест, който частиците приличат по форма и размер. Острите микроскопични цилиндри могат да се настанят в белите дробове и могат да доведат до рак, подобно на вдишани азбестови влакна.

Разбира се, такива открития се отнасят повече до потребителските продукти - като дрехи, обработени с антимикробни сребърни частици - отколкото до храните, но яденето на наночастици носи своите последствия. Това е бърз път от вдишване до мозъка (наночастиците са достатъчно малки, за да заобиколят кръвно-мозъчната бариера), но поглъщането също може да пренесе частици в кръвния поток, където те могат да пътуват и да се натрупват в тялото. Ръководство на уебсайта на Американското общество на инженерите по безопасност хвърля смразяваща светлина върху потенциалните опасности от поглъщане на наночастици. Те пишат: „Наночастиците могат да бъдат погълнати чрез питейна вода, хранителни добавки, атмосферен прах върху храната, паста за зъби и зъбни пломби и импланти. След това погълнатите наночастици могат да се абсорбират чрез „плаките на Пайер“ или малки възли в чревната тъкан, които са част от имунната защитна система. Ако наночастиците попаднат в храносмилателната система и продължат в кръвния поток, те могат да се движат по цялото тяло и да причинят щети. " Те продължават: „Наночастиците могат също да се натрупват в определени органи, да нарушават и влошават биологичните, структурните и метаболитните процеси и да отслабят имунната система.

Някои от въздействията на хроничното излагане на наночастици изглеждат по-фини. Изследователски екип от Корнел, ръководен от д-р Гретхен Малер, установи, че когато пилетата консумират големи дози наночастици полистирол, одобрени за консумация от човека, това има два противоположни ефекта. Когато излагането е било остро (т.е. много, дадено за кратко време), то е блокирало способността на животните да абсорбират желязо. Когато излагането е било хронично (т.е. малко за по-дълъг период от време), това е довело до увеличаване на червата на червата и повишена скорост на усвояване на желязо. Пилетата абсорбират желязо подобно на хората и въпреки че Малер не би предположил дали подобен ефект може да се случи и при хората, тя признава, че нейните изследвания показват, че наночастиците могат да предизвикат промени, които може да не са очевидни. „Излагането на наночастици, дори излагането на наночастици, които обикновено се считат за безопасни, може да има непредвидени физиологични последици“, казва Малер. „Материалите, базирани на наночастици, се разработват за много различни приложения и реакцията на човека, особено по-фините ефекти, свързани с хроничната експозиция, не винаги е известна.“

И Малер отбелязва, че всеки наноматериал е уникален по начина, по който взаимодейства с човешкото тяло. „Всички наноматериали, които се разработват, имат много различна реактивност с човешките тъкани“, казва тя. „Това означава, че не можете да прилагате резултати с един вид наночастици към всички останали наночастици - трябва да ги тествате поотделно.“

Gaiser, чието изследване разглежда въздействието на различни наночастици - включително наносребро - е част от екип от изследователи, разработващи InLiveTox, неживотински (или „in vitro”) модел за тестване на наночастици, финансиран от ЕС. Има толкова много наноматериали, които се нуждаят от тестване, и десетки хиляди химикали като цяло, които са одобрени в САЩ въпреки липсата на основно тестване за токсичност, че класическият модел за изпитване върху животни сега се счита за твърде отнемащ време и твърде жесток, за да бъде ефективен. Както отбелязва една статия в ACS Nano, нашият бавен метод за тестване „ни излага непрекъснато на нови токсикологични изплаши. Макар да е невъзможно да се извърши оценка и управление на риска без токсикологични данни in vivo (целият, жив организъм) ", продължава статията," става ясно, че изпитванията върху животни може да не осигурят най-добрия метод за изпитване, когато са изправени пред хиляди нови химикали и наноматериали. "

InLiveTox комбинира човешки клетъчни модели на червата, кръвоносните съдове и черния дроб, за да симулира действията на наночастиците, докато те преминават през тези слоеве, от кръвообращението до органите. „След това клетките в различните стъпки на комбинираната система могат да бъдат анализирани като цяло или поотделно за увреждане от частици, възпаление и други ефекти и те могат да си взаимодействат помежду си, което прави системата InLiveTox по-реалистична от стандартните модели“, казва Гайзер. „Този ​​тип експерименти са изключително важни, тъй като вече се използват хиляди различни наноматериали, които се разработват постоянно и би било неетично да се тестват всяка една частица с животински модели.“

Науката вече е доказала, че веднъж погълнати наночастици могат да бъдат погълнати от чревния тракт и в зависимост от големината им да преминат в лимфните възли, засягащи имунната система или в капилярите, където могат да се заселят в различни органи. Поради тази причина, статия в Journal of Nanobiotechnology през 2004 г. предупреждава, че „За тези наночастици, предназначени да стабилизират храната или да доставят лекарство чрез чревно поглъщане, съществуват други, по-взискателни правила, които трябва да се спазват преди пускането на тези съединения на пазара“.

Подхождайте внимателно

При липсата на конкретни разпоредби, производителите на храни остават на тежестта да: разберат дали неволно опаковат храни в наносъдържащи обвивки, да продължат с повишено внимание при включването на наноматериали в своите продукти и да информират обществеността с ясни етикети. Доклад от 2011 г. от As You Sow предоставя на компаниите поредица от стъпки, които те могат да предприемат, за да постигнат прозрачност - като настояват доставчиците им да предоставят информация за наноматериалите и свързаните с тях данни за безопасност и като участват в доброволното отчитане на правителството и поддържат обществеността в течение на всички информация за тестване на безопасността. В много отношения придържането към предоставената рамка ще предотврати появата на бъдещи „токсикологични изплаши“, които могат да навредят на репутацията и крайния резултат на компанията.

„Крафт има свои учени“, казва Пасоф. „Но други компании нямат обширна мрежа, така че какви въпроси трябва да зададете, за да знаете„ В нашата верига за доставки ли е? “Безопасно ли е?„ Какви са рисковете и ползите от нея? “Защо използваме ли го? “„ Защо нашите доставчици искат да го използват? “Така се появи рамката. Наистина това, което компаниите трябва да попитат своите доставчици относно безопасността на продуктите, съдържащи наноматериали. Така че бизнесът може да взема по-информирани решения. " Организацията също е в процес на проучване на стотици компании, за да състави собствена база данни за тези, които използват наноматериали. Междувременно купувачите с iPhone могат да изтеглят приложението findNano, но то черпи информацията си от инвентаризацията на потребителските продукти на Woodrow Wilson Center, която няма да разкрие много, особено в магазина за хранителни стоки.

В NRDC Сас предполага, че FDA трябва да премине отвъд събирането на данни и да направи по-сериозно регулиране на всички химикали и наночастици. Законът за безопасни химикали, който прие сенатската комисия по околната среда и благоустройството през юли 2012 г. и би настоявал за задължителни тестове за безопасност на всички одобрени химикали, не споменава конкретно нано. Но това намеква за него. Законопроектът ще предостави на администратора на Агенцията за опазване на околната среда възможността да определя дали дадено химично вещество се използва по различен от нормалния начин и трябва ли да се счита за отделно вещество. Ако химикалът [т.е. наночастицата] бъде определен като отделен, той ще бъде подложен на собствено тестване за безопасност.

Макар и да не е изрично, тази част от закона би осигурила някакъв метод за контрол на разпространението на най-подозрителните наночастици. „Ние просто се опитваме да ги накараме [наночастиците] да се считат за уникални от конвенционалните и да се регулират по-добре“, казва Сас. „Смятаме, че химикалите трябва да се регулират по-добре.“

И изследванията за безопасност на наночастиците, казва Малер, трябва да вземат предвид дългосрочните, по-малки експозиции, случващи се през целия живот. „Проучванията за безопасност трябва да включват резултати от хронична експозиция“, казва тя, „и трябва да разгледат по-фините, сублетални ефекти от консумацията на наночастици.“