Úvod do problematiky týkající se nanočástic v potravinách a informace o bavorském projektu “Potraviny a nanotechnologie“, jehož cílem je výzkum migrace z obalů a výzkum doplňků stravy.

Nanočástice v potravinách, obalech aj.

Je třeba rozlišovat mezi potravinami, do nichž byly nanomateriály přidány a potravinami v nichž bylo nano-rozměrů dosaženo při zpracování (např. zmenšení krystalků tuku pro usnadnění směšování s vodnou fází). Nanočástice mohou vznikat i při obvyklých procesech jako je uzení. V případě obalů je třeba rozlišovat mezi těmi, které byly vyrobeny pomocí nanotechnologií a těmi,do nichž byly nanočástice přidány pro splnění určité funkce.

 
Výzkumný projekt LENA

Přehled o existujících nano-produktech, je k dispozici jako seznam „Woodrow Wilson International Center for Scholars“ (stav k prosinci 2009) – 98 produktů pocházejících především z USA a východní Asie: 4 potraviny (nano-čaj, kanolový olej, jeden dietní produkt a voda obohacená křemíkem, 13 předmětů/nádobí (např. prkénko potažené hliníkovou folií), 21 obalů, 51 doplňků stravy (např. křemíkové kapsle a micely k zapouzdřování živin).

Evropská organizace na ochranu spotřebitele BEUC eviduje 10 produktů z kategorie potravin a nápojů.

Některé přídatné látky, které se principiálně mohou vyskytovat v nano-rozměrech jsou na trhu již dlouho (E 551: SiO₂, E 530: MgO, E 171: TiO₂), a jsou jako takové testovány a schváleny a používány proti spékání soli, koření, nebo pro zlepšení tekutosti např. kečupů. Při výrobě vznikají částice 5 – 50 nm. Ty však v procesu většinou aglomerují za vzniku větších částic.

Právní normy

Obecně platí nařízení 178/2002/ES, podle kterého nesmí být uveden do oběhu materiál ohrožující bezpečnost.

Nařízení o potravinách nového typu 258/97/ES je tím, které bývá nejvíce diskutováno, pokud jde o jeho úpravu, která by zahrnovala i nanomateriály.

Pokud jde o nařízení 1333/2008/ES o aditivech, mělo by dojít k úpravě, podle které  v případě látky, která je sice pro použití do potravin schválená, ale začne být vyráběna postupem vedoucím ke změně velikosti částic, by mělo proběhnout nové schvalování.

Pro předměty přicházející do styku s potravinami platí nařízení 1935/2004/ES, které je jen rámcové, ale navazuje na něj nařízení 450/2009/ES zaměřené na aktivní a inteligentní materiály. Pokud jde o materiály na vnější straně obalu, tyto většinou nepodléhají schvalování, ale nanočástice, které by mohly migrovat do potraviny musí být schvalovány případ od případu. Takto jsou zohledněny nanočástice  (Plastic Impementation Measure – PIM) ve směrnici 2002/72/ES o plastových materiálech.

Toxikokinetika a toxicita orálně přijímaných nanočástic

Současné znalosti týkající se orálního příjmu jsou velmi omezené, na rozdíl např. od znalostí týkajících se inhalační expozice a jejího dopadu na organismus. Spíše výjimkou jsou studie zaměřené na toxikokinetiku, které  se zatím týkají jen příjmu a rozdělení v organismu kovů, jejich oxidů a polystyrolových částic. Pro hodnocení rizika se dají stěží využít.

Obecně platí a je dávno známo, že malé částice snadněji procházejí sliznicí střeva. Studie potvrzují, že kladně nabité částice procházejí epitelem snadněji než částice neutrální nebo s negativním nábojem. Příjem je realizován především přes specializované M-buňky Peyerského plaku. Podrobný mechanismus však není znám.

V pokusech na zvířatech byl po dlouhodobém příjmu částic kovového oxidu zjištěn jeho výskyt v žaludku, játrech, ledvinách, plicích, krvi a mozku. Při dlouhodobém příjmu koloidního stříbra byl prokázán zvýšený obsah v kůži, který se vyznačuje namodralým nádechem (Argyrie).

Toxický vliv nanočástic by mohl mít mnoho podob, včetně oxidačního stresu, genotoxicity a existují i hypotézy o chronicky vznikajících zánětech střeva nebo nekrotických změnách jater a ledvin (např. zvýšený výskyt TiO_2, Zn či Ag). Může dojít ke zhoršení srážlivosti krve, zvýšení cholesterolu, zbytnění jater.

Nanočástice disponují relativně větším povrchem, a i v důsledku toho se vyznačují vyšší reaktivitou. Existují však i studie, jejichž výsledky jsou opačné.

Problémem studií zaměřených na toxicitu je i skutečnost, že částice nejsou dostatečně specifikovány, takže z výsledků nelze dělat zásadní závěry týkající se fyzikálně-chemických souvislostí. Chybějí dlouhodobé studie o vlivu příjmu nanočástic bez ohledu na formu jejich příjmu. Ve studiích na zvířatech bývají obvykle použity příliš vysoké dávky látek ve formě nanočástic, takže z výsledků nelze dělat praktické závěry pro lidi.

Bavorský Zemský úřad pro zdraví a bezpečnost potravin společně s Fraunhofer IVV zahájily práce na projektu “Potraviny a nanotechnologie (LENA)“, s cílem získání informací o možných rizikách z orálního příjmu nanomateriálů. Výzkum bude zaměřen na migraci částic z obalů do potravin a na nanočástice v doplňcích.

Pro využitelnost výsledků je nutné dokonale specifikovat vlastnosti sledovaných materiálů, tzn. mít k dispozici vhodné analytické metody.

V dosud zveřejněných studiích byl použit např.

–         elektronový mikroskop – ESEM (Environmental Scanning, Electron microscopy),

–         EDX (Energy Dispersive X-ray Spektroscopy).

V projektu LENA se počítá s využitím

–         Field-flow frakcionace (FFF) a asymetrické FFF (AFFF, A4F),

–         detekce částic pomocí absorpce v UV-VIS-oblasti, či měření indexu lomu světla,

–         měření statického rozptylu světla (MALS = Multi Angle Light Scattering, založeno na rozdílném rozptylu světla malými a velkými částicemi).

Předností optických detekčních metod je, ža analyty nejsou poškozeny a u oddělených frakcí částic mohou být dále zjišťovány fyzikálně-chemické vlastnosti. Pro anorganické částice se hodí použití atomové absorpční spektrometrie (AAS) a hmotové spektrometrie (ICP-MS), pro organické materiály LC_MS s elektrosprejovou ionizací. Po frakcionaci lze použít elektronovou mikroskopii nebo měření elementárního složení pomocí rentgenové energie.

Technicky se zdá, že nanočástice znamenají pokrok a výhodu, ze strany spotřebitelů však panují značné obavy.

Dtsch. Lebenm. Rdsch., 106, 2010, č. 6, s. 308-317

Objednávka kopie článku

Další informace:

Příspěvky k problematice nanotechnologie na stánkách ICBP