Co potřebujete vědět o nano-potravin
Jaké jsou praktické aplikace nano-potravin?
nanotechnologie je věda velmi, velmi malá. Měřeno v miliardtinách metru, nanočástice jsou v měřítku podobné virům, proteiny a protilátky. Do jedné z vašich červených krvinek byste mohli vložit tisíce nanočástic, takže byste měli dostatek prostoru.
manipulace s potravinami v tomto měřítku by mohla pomoci vyvinout potraviny s nízkým obsahem tuku, které stále chutnají skvěle, nebo umožnit výrobcům zabalit více živin do potravin bez vitamínů. Tato technologie by neměla být nutně alarmující, protože lidské tělo je již zvyklé na nakládání s potravinami v nanoměřítku. Naše vnitřnosti rozkládají to, co jíme, na kousky velikosti nano, takže tělo může absorbovat živiny například ve střevě.
nanotechnologie je také připravena vytvořit lepší balení potravin. Mohlo by to například snížit množství použitého plastu nebo učinit kontejnery chytřejšími tím, že vytvoří senzory, které nám řeknou, zda je jídlo uvnitř stále čerstvé.
potravinářský průmysl nevědomky používá nanotechnologie po celá léta. Majonéza je emulze drobných částic, kde jsou olej a voda nuceny smíchat bez oddělení. Vědci však nyní vyvíjejí techniky, které umožňují, aby tyto malé kapičky byly přesně přizpůsobeny, aby jim poskytly specifické chutě nebo textury. Majonéza zůstává hustá a krémová, protože „existuje tolik tukových kapiček, které rozdělují vodu do kapes“, říká Kathy Groves, mikroskopička ve výzkumné společnosti Leatherhead Food Research ve Velké Británii. To znamená, že je obvykle 70% tuku-zdaleka ideální, pokud jste na dietě.
jedním ze způsobů, jak snížit obsah tuku pod 40%, je přidat více vody a trochu škrobu, aby se zajistilo, že majonéza nebude příliš rýma. Zcela chutnějším přístupem je však manipulace se strukturou kapiček na nanoměřítku. Groves a její kolegové vyvíjejí techniky, které nahrazují vnitřky tukových kapiček vodou a vytvářejí emulzi, která má stejnou strukturu, ale méně tuku než skutečná věc.
vědci také vyvíjejí zrnka soli o velikosti nanometrů, zhruba tisíckrát menší než normální stolní sůl. Vyřezávání zrnka soli do těchto menších částic zvyšuje jeho povrchovou plochu milionkrát, což znamená, že vaše jídlo potřebuje mnohem méně soli, aby vaše chuťové pohárky měly stejný pikantní kop. To by mohlo být přínosem pro ty, kteří se obávají vysokého krevního tlaku a snaží se snížit příjem soli.
pokud jde o balení, nanotech se již v USA používá k zastavení piv. Plastové pivní lahve používán pivovar SABMiller obsahují destičkovitých nanočástic jílu, který zaplní mnohem více prostoru ve stěnách láhve než molekuly plastu. To ztěžuje únik šumivého oxidu uhličitého z piva-nebo kyslíku – který může zkazit chuť piva, dostat se dovnitř. V budoucnosti, inteligentní nano-obal může být schopen změnit barvu, pokud to detekuje plyny uvolňované kažení potravin, což umožní spotřebitelům učinit informované rozhodnutí o tom, co je bezpečné jíst.
proč bych měl jíst nano-potraviny?
různé nanotechnologie pro použití v potravinách, je ve vývoji, a pár produktů, které mají hit na trhu. Ale odborníci říkají, že tradičně konzervativní potravinářském průmyslu je nepravděpodobné, že přijmout nanotechnologie ve velkém měřítku, pokud to má závažný přínos pro jejich podnikání nebo jejich zákazníky.
jedním z hlavních použití by mohlo být dodávání více vitamínů a minerálů prostřednictvím jídla, které jíme. Nanočástice by mohly zapouzdřit vitamínové doplňky, které by mohly být přidávány do každodenních potravin, jako je chléb.
esenciální minerály by mohly získat stejné ošetření. „Pracujeme na tom, aby nano na bázi železa doplňků, které jsou bezpečné a vedlejší účinek zdarma,“ říká Jonathan Powell, vedoucí biomineral výzkumu na Lékařské Rady pro Výzkum Lidské Výživy Research centre v Cambridge, UK.
roste důkaz, že tělo ukládá železo jako pevné nerozpustné nanočástice, které se rozkládají na užitečné atomy, jakmile se dostanou do našich buněk. Doplňky obsahující železo v rozpustné formě mohou být toxické ve velmi vysokých dávkách, protože poškozují střeva. Powell se chce vplížit železa přímo do buněk v jejich nerozpustné, nanočásticová forma – vezou na tělo přírodní cestou – aby se více účinný doplněk.
Powell také zkoumal zdravotní dopady nanočástic, které jsou tělu cizí. Nanočástice oxidu titaničitého se běžně používají ve slunečních krémech, kde odstraňují škodlivé ultrafialové paprsky. Powell zjistil, že pokud se nanočástice oxidu titaničitého dostanou do těla, mohou se hromadit v částech tenkého střeva používaných naším imunitním systémem. Ačkoli zdravotní důsledky této akumulace nejsou pochopeny, Powell si myslí, že výrobci by se měli vyhýbat používání přísad nanočástic, které nemají jasný přínos.
kde tedy končí nanočástice, pokud je tělo nemůže rozložit?
výzkumníci se právě začínají zabývat touto otázkou. Britský Úřad pro bezpečnost potravin (FSA) provozuje dva projekty, které se konkrétně zabývají tím, co se stane při požití nanočástic a výsledky jsou splatné v příštích několika měsících.
Sandy Lawrie, vedoucí novel foods na FSA, doufá, že výzkum pomůže společnostem, které plánují používat nanotechnologie, otestovat bezpečnost svých produktů.
Kromě těchto studií je relativně málo toxikologické údaje o požití nanočástic, i když to nutně neznamená, že nanočástice jsou nebezpečné, říká Lawrie.
kdo vyrábí nano-potraviny?
pokuste se zjistit podrobnosti o tom, co potravinářské společnosti dělají s nanotechnologiemi, a pravděpodobně nakreslíte prázdné místo. „Aplikace nanotechnologií v potravinářském průmyslu je v rané fázi, a aby to nejlepší z našich znalostí o velké BRITÁNII jídlo a pití zpracovatelský průmysl nemá v současné době využití umělých nanomateriálů v potravinách, jejich zpracování nebo na jejich obalech.“Tak říká Britská federace potravin a nápojů, která zastupuje výrobce potravin.
Nestlé říká, že bedlivě sleduje vývoj v oblasti nanotechnologií potravin, ale nedělá žádný vlastní výzkum. Heinz zastává stejnou linii, říká, že monitoruje pole, ale aktivně se neúčastní.
To byl poněkud jiný příběh, zpět v roce 2005, kdy analytik Mark Bünger, ředitel výzkumu Lux Research v San Franciscu, Kalifornie, kterého se zúčastnili Světové Potravinářské Technologie a Inovace Konferenci v Dublinu, Irsko. Ve zprávě ze schůzky napsal: „mluvili jsme se společnostmi od Unileveru po startup Derevo o aplikacích nanotechnologií v potravinářském průmyslu v každé fázi hodnotového řetězce nanotechnologií.“
proč se společnosti od té doby staly tak stydlivými? Bünger naznačuje, že to může odrážet skutečný pokles zájmu, možná kvůli regulačním výzvám. Očekává se, že nanotechnologie využívána k doručování doplňky stravy, například, bude první, aby jejich cestu do lékařské aplikace, arény, kde nové produkty projít přísnější testování.
to dokládají údaje z projektu o vznikajících nanotechnologiích v mezinárodním centru pro vědce Woodrowa Wilsona ve Washingtonu, DC. Ve svém inventáři více než 1 000 komerčních produktů, které obsahují nanočástice, je v kategorii potravin uvedeno pouze pět.
Ale David Carlander, ředitel advokacie pro Nanotechnology Industries Association (NIA), se sídlem v Lisabonu, Portugalsko, podezření, že společnosti mohou dělat více práce na nanotechnologie, než jsou ochotni připustit. „Myslím, že takto se chová několik velkých korporací a množství ‚monitorování‘, které dělají, může být v praxi docela podstatné, “ říká Carlander.
v roce 2010 provedl výbor Sněmovny lordů pro vědu a technologii hloubkové vyšetřování nano-potravin a jeho zpráva kritizovala potravinářský průmysl za jeho utajení na toto téma. A v loňském roce vydala Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství zprávu o potravinách a nanotechnologiích, která vyvolala podobné obavy z nedostatečné transparentnosti ohledně toho, co potravinářský průmysl dělá s nanotechnologiemi.
Sandy Lawrie, vedoucí nové potraviny v UK Food Standards Agency, říká, že podporovat firmy, aby se k nim informace o tom, co oni vytvořili, ale zatím tam byly pouze „malý počet dotazů“ od společnosti, vývoj nových potravin pomocí nanotechnologie. Pro všechny přísliby nano-potravin dodává:“o tom se hodně mluví, ale jen velmi málo produktů, které by se za to mohly ukázat“.
odkud pochází nano-jídlo?
některé nanostruktury se přirozeně vyskytují v potravinách; jiné mohou přidat výrobci potravin. Existuje však i jiný způsob, jak se nanotechnologie mohou dostat do potravinového řetězce – od základů. Na Clemsonově univerzitě v Jižní Karolíně používá potravinový biolog Jeremy Tzeng nanotechnologie k řešení problémů, které mohou být způsobeny krmením antibiotik zvířatům. Rutinní používání antibiotik v krmivech pro zvířata je v Evropě zakázáno, protože mikroby jsou stále odolnější vůči těmto základním lékům. To může zase ztížit léčbu lidských infekcí.
Tzeng vyvíjí nanočástice, které by mohly nahradit tato antibiotika u kuřat. Částice se váží na bakterie a pak se shlukují a procházejí kuřetem spolu s dalšími fekálními látkami. Zatím se zdá, že částice na bázi polystyrenu, které používá, nezpůsobují kuřatům žádné potíže nebo hubnutí, ale stále je třeba řešit důležité problémy. „Naším zájmem je, jaký je dopad nanomateriálu na životní prostředí,“ říká Tzeng.
to není jediný způsob, jak by nanotechnologie mohla být použita na farmě. „Nanotechnologie se používají k výrobě různých pesticidů,“ říká Kai Savolainen, ředitel Nanosafety Výzkumné Centrum ve finském Institutu Pracovního Zdraví v Helsinkách, s sebou přináší řadu výhod. „Mají lepší schopnost držet se tam, kde mají – ke kořenům, listům nebo k plevelům,“ říká.
hnojiva mohou být dodávána v nanočásticích, které účinněji dodávají základní živiny. Když konvenční Hnojiva jsou aplikovány na oblasti, více než polovina dusíku obsahují uvolňuje pryč přes půdu, nebo se ztratil ve vzduchu, říká nanotechnologie výzkumník Maria DeRosa z Carleton University v Ottawě, Kanada. Nejen, že plodiny přicházejí o své krmivo, to také zvyšuje znečištění dusíkem, které může způsobit nežádoucí květy řas ve vodních cestách. Použití hnojiv ve formě nanočástic by mohlo rostlinám výrazně usnadnit vstřebávání a drasticky snížit množství, které zemědělci potřebují dát na svá pole. To by mohlo mít další spin-off výhody – zhruba 1% světové produkce energie je v současné době používá, aby se hnojivo, takže řezání zpět by mohlo snížit emise skleníkových plynů, proces vytváří.
Přidání nanočástic oxidu titaničitého na Hnojiva, která by mohla pomoci prolomit nežádoucí bakterie, zatímco jiné nanočástice byly použity k pomalu uvolňují chemické sloučeniny, které regulují růst rostlin, a tato společnost dodává.
je to bezpečné?
V Evropě, příchod geneticky modifikovaných (GM) potravin v roce 1990 vyvolalo public relations katastrofu, která má účinně uzavřena průmyslu. Zastánci nanotechnologií se zoufale snaží vyhnout dehtu stejným štětcem.
„paralely jsou nepopiratelné,“ říká Kathy Jo Vlhčí, který pracuje na nanotechnologii problémy s ETC Group, kampaň organizace zájem o technologie dopad na zdraví a životní prostředí. „Výrobky byly spěchány na trh bez řádného posouzení a prakticky bez veřejné diskuse.“
ale i kdyby chtěli, potravinářské společnosti nesmějí ve svých produktech používat chytré nové nanotechnologie bez schválení regulačními orgány. „I přes některé dřívější obavy, že použití nanomateriálů v potravinách bylo v podstatě neregulované, je jasné, že nanotechnologie v potravinách jsou regulované,“ říká Diana Bowman, odborník na riziko a veřejného zdraví na University of Michigan.
všechny potraviny, které obsahují nanomateriály nebo jsou zpracovávány pomocí nanotechnologií, spadají pod stejné předpisy jako konvenční potraviny. Další výzvou, kterou Bowman říká, že dosud nebyla řešena, je zjistit, jak efektivní jsou stávající regulační rámce pro zkoumání jakýchkoli nových efektů spojených s nanotechnologiemi. „Je to stále otevřená a velmi diskutovaná otázka,“ říká Bowman.
až donedávna nebyl průmysl povinen označovat výrobky obsahující nanomateriály. Ale to se mění. Evropská unie nedávno zavedla nová nařízení pro kosmetiku a označování potravin, říká Bowman. Od konce roku 2014 se stane zákonným požadavkem jasně označit potravinářské výrobky, které obsahují nanomateriály-i když se předpisy nevztahují na výrobní procesy.
je to krok správným směrem, říká Kai Savolainen, ředitel Výzkumného centra Nanosafety ve finském Institutu zdraví při práci. Říká, že se obává, že právě teď nemusí výrobci potravin výslovně deklarovat, zda používají nanotechnologie. „Mám pocit, že bych měl mít právo vědět, co jsem si dal do úst,“ říká.
Savolainen říká, že když nechce předjímat žádné významné riziko z nanofoods, větší bezpečnost studií, které se zaměřují speciálně na zažívání nanočástice jsou potřeba. „Existují tisíce studií nanosafety, ale jen velmi málo z nich lze použít pro hodnocení rizik,“ říká.
Evropští regulátoři se také snaží zajistit, aby se nanotechnologie nestala dalším GM. Chystaná nařízení o dohledu nad novými potravinami se přepisují tak, aby zahrnovala kontroly a zůstatky pro nanotechnologie.
Bowman říká, že je důležité zkoumat a diskutovat o použití nanotechnologií v potravinách nyní, spíše než čekat, až je spotřebitel odpor. „Zemích jako USA, velké BRITÁNII, obecně Evropské Unie, Austrálie a Nový Zéland byly velmi aktivní ve zkoumání účinnosti svých regulačních rámců pro jednání s nanotechnologií,“ říká.
souhlasíte nebo nesouhlasíte s tímto článkem? Sdělte nám své názory a pomozte utvářet debatu o nanotechnologiích v sekci komentáře níže.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- Nanotechnologie
- vlastnosti
- Sdílet na Facebook
- Sdílet na Twitteru
- Sdílet přes E-mail
- Sdílejte na LinkedIn
- Sdílet na Pinterestu
- Sdílet na WhatsApp
- Podíl na Messenger