mitä sinun tarvitsee tietää nano-food
mitkä ovat nano-Foodsin Käytännön sovellukset?
nanoteknologia on hyvin, hyvin pienten tieteenala. Metrin miljardisosissa mitattuna nanohiukkaset muistuttavat mittakaavaltaan viruksia, proteiineja ja vasta-aineita. Yhden punasolun sisään mahtuisi tuhansia nanohiukkasia, – jolloin tilaa olisi runsaasti.
ruoan manipulointi tässä mittakaavassa voisi auttaa kehittämään vähärasvaisia ruokia, jotka vielä maistuvat hyvältä, tai antaa valmistajille mahdollisuuden pakata enemmän ravintoaineita muuten vitamiinittomiin elintarvikkeisiin. Tämän tekniikan ei välttämättä pitäisi olla hälyttävää, koska ihmiskeho on jo tottunut käsittelemään nanomittaisia elintarvikkeita. Suolemme hajottavat syömämme nanokokoisiksi palasiksi, jotta keho voi imeä ravinteita esimerkiksi suolesta.
nanoteknologia on myös valmis luomaan parempia elintarvikepakkauksia. Se voisi vähentää esimerkiksi käytetyn muovin määrää tai tehdä astioista älykkäämpiä rakentamalla sensoreita, jotka kertovat, onko sisällä oleva ruoka vielä tuoretta.
elintarviketeollisuus on tietämättään käyttänyt nanoteknologiaa jo vuosia. Majoneesi on pienistä hiukkasista koostuva emulsio, jossa öljy ja vesi pakotetaan sekoittumaan toisiinsa erottelematta. Mutta tutkijat kehittävät nyt tekniikoita, joiden avulla nämä pienet pisarat voidaan räätälöidä tarkasti, jotta ne voivat antaa niille erityisiä makuja tai kuvioita. Majoneesi pysyy paksuna ja kermaisena, koska ”rasvapisaroita on niin paljon, että ne jakavat veden taskuihin”, sanoo mikroskooppitutkija Kathy Groves brittiläisestä sopimustutkimusyhtiö Leatherhead Food Researchista. Se tarkoittaa, että se on yleensä 70% rasvaa-kaukana ihanteellinen, jos olet ruokavalio.
yksi tapa vähentää rasvapitoisuutta Alle 40% on lisätä vettä ja hieman tärkkelystä, jotta majoneesista ei tule liian juoksevaa. Mutta täysin maukkaampi lähestymistapa on manipuloida pisaroiden rakennetta nanomittakaavassa. Groves kollegoineen kehittää tekniikoita, joilla rasvapisaroiden sisukset korvataan vedellä, jolloin syntyy emulsio, jossa on sama rakenne, mutta vähemmän rasvaa kuin todellisuudessa.
tutkijat kehittävät myös nanometrin kokoisia suolajyviä, noin tuhat kertaa normaalia pöytäsuolaa pienempiä. Suolajyvän pilkkominen näihin pienempiin hiukkasiin kasvattaa sen pinta-alaa miljoonakertaiseksi, mikä tarkoittaa sitä, että ruokasi tarvitsee paljon vähemmän suolaa antaakseen makunystyröillesi saman suolaisen potkun. Se voisi olla siunaus niille, jotka korkeasta verenpaineesta huolestuneina yrittävät vähentää suolansaantiaan.
mitä pakkauksiin tulee, nanoteknologiaa käytetään jo Yhdysvalloissa estämään oluiden tyhjeneminen. Panimo SABMillerin käyttämät muoviset olutpullot sisältävät savesta hilseileviä nanohiukkasia, jotka täyttävät pullon seinissä paljon enemmän tilaa kuin muovimolekyylit. Sen vuoksi hiilihappoa on paljon vaikeampi päästä oluesta-tai happea, joka voi pilata oluen maun. Tulevaisuudessa älykkäät nanopakkaukset voivat ehkä muuttaa väriä, jos ne havaitsevat ruoan pilaantumisesta aiheutuvat kaasut, jolloin kuluttajat voivat tehdä tietoon perustuvia päätöksiä siitä, mitä on turvallista syödä.
miksi söisin nanoruokaa?
erilaisia elintarvikkeissa käytettäviä nanoteknologioita on kehitteillä, ja markkinoille on tullut muutamia tuotteita. Asiantuntijat kuitenkin sanovat, että perinteisesti konservatiivinen elintarviketeollisuus ei todennäköisesti ota nanoteknologiaa käyttöön suuressa mittakaavassa, ellei siitä ole pakottavia etuja heidän liiketoiminnalleen tai asiakkailleen.
yksi tärkeimmistä käyttötarkoituksista voisi olla saada enemmän vitamiineja ja kivennäisaineita syömämme ruoan kautta. Nanopartikkelit voisivat kapseloida vitamiinilisät, joita voitaisiin lisätä arkiruokiin kuten leipään.
välttämättömät mineraalit voisivat saada saman käsittelyn. ”Pyrimme tekemään nanopohjaisia rautalisiä, jotka ovat turvallisia ja sivuvaikutuksettomia”, sanoo Jonathan Powell, biomineraalisen tutkimuksen johtaja Medical Research Councilin Human Nutrition Research Centressä Cambridgessa, Isossa-Britanniassa.
on yhä enemmän todisteita siitä, että keho varastoi rautaa kiinteinä, liukenemattomina nanohiukkasina, jotka hajoavat käyttökelpoisiksi atomeiksi vasta päästyään solujemme sisälle. Liukoisessa muodossa rautaa sisältävät lisäravinteet voivat olla myrkyllisiä hyvin suurina annoksina, koska ne vahingoittavat suolistoa. Powell haluaa salakuljettaa rautaa suoraan soluihin niiden liukenemattomassa, nanohiukkasmuodossa-piggybacking kehon luonnollista reittiä – tehdäkseen tehokkaamman täydennyksen.
Powell on tutkinut myös elimistölle vieraiden nanohiukkasten terveysvaikutuksia. Titaanidioksidin nanohiukkasia käytetään yleisesti aurinkovoiteissa,joissa ne seulovat haitallisia ultraviolettisäteitä. Powell on havainnut, että jos titaanidioksidia sisältäviä nanohiukkasia pääsee elimistöön, ne voivat kertyä immuunijärjestelmämme käyttämiin ohutsuolen osiin. Vaikka kertymän terveysvaikutuksia ei ymmärretä, valmistajien pitäisi Powellin mielestä välttää käyttämästä nanohiukkasten lisäaineita, joista ei ole selkeää hyötyä.
joten mihin nanohiukkaset päätyvät, jos keho ei pysty hajottamaan niitä?
tutkijat ovat vasta alkaneet käsitellä tätä kysymystä. Britannian Elintarviketurvallisuusviranomaisella (FSA) on ollut käynnissä kaksi hanketta, joissa tarkastellaan erityisesti sitä, mitä tapahtuu, kun nanohiukkasia niellään, ja tuloksia on luvassa lähikuukausina.
Finanssivalvonnan uuselintarvikkeista vastaava johtaja Sandy Lawrie toivoo tutkimuksen auttavan nanoteknologian käyttöä suunnittelevia yrityksiä testaamaan tuotteidensa turvallisuutta.
näiden tutkimusten lisäksi niellyistä nanohiukkasista on suhteellisen vähän toksikologista tietoa, vaikka se ei välttämättä tarkoita, että nanohiukkaset olisivat vaarallisia, Lawrie sanoo.
kuka tekee nanoruokaa?
yritä selvittää yksityiskohtia siitä, mitä elintarvikeyhtiöt tekevät nanoteknologialla, ja olet todennäköisesti vetää tyhjän. ”Nanoteknologian soveltaminen elintarviketeollisuudessa on varhaisessa vaiheessa, ja parhaan tietämyksemme mukaan Yhdistyneen kuningaskunnan elintarvike-ja juomateollisuus ei tällä hetkellä käytä suunniteltuja nanomateriaaleja elintarvikkeissa, niiden jalostuksessa tai pakkauksissa. Näin sanoo elintarvikevalmistajia edustava Britannian Food and Drink Federation.
Nestlé kertoo seuraavansa tarkasti elintarvikenanoteknologian kehitystä, mutta ei tee mitään omaa tutkimustyötä. Heinz on samoilla linjoilla sanoen, että se tarkkailee kenttää, mutta ei osallistu aktiivisesti.
tilanne oli aivan toinen vuonna 2005, kun Lux Researchin tutkimusjohtaja Mark Bünger osallistui World Food Technology and Innovation-konferenssiin Dublinissa, Irlannissa. Kokouksen raportissa hän kirjoitti: ”keskustelimme yritysten kanssa unileveristä startup Derevoon nanoteknologian sovelluksista elintarviketeollisuudessa nanoteknologian arvoketjun jokaisessa vaiheessa.”
miksi yritykset ovat kainostuneet sen jälkeen? Bünger arvelee, että se saattaa heijastaa aitoa kiinnostuksen vähenemistä, ehkä sääntelyhaasteiden takia. Hän odottaa, että esimerkiksi ravintolisien toimittamiseen käytetyt nanoteknologiat pääsevät ensin lääketieteellisiin sovelluksiin, areenalle, jossa uudet tuotteet käyvät läpi tiukemman testauksen.
tätä tukevat luvut Woodrow Wilson International Center for Scholarsin kehittyvien nanoteknologioiden projektista Washington DC: stä. Sen yli 1000 nanohiukkasia sisältävän kaupallisen tuotteen luettelossa on vain viisi elintarvikekategoriaan kuuluvaa tuotetta.
Mutta David Carlander, Lissabonissa Portugalissa toimivan Nanotechnology Industries Associationin (nia) edunvalvontajohtaja epäilee, että yritykset saattavat tehdä enemmän työtä nanoteknologian parissa kuin ne ovat valmiita myöntämään. ”Luulen, että näin toimii useampi suuryritys, ja niiden harjoittaman” seurannan ”määrä voi käytännössä olla aika huomattava”, Carlander sanoo.
vuonna 2010 parlamentin ylähuoneen tiede-ja teknologiakomitea teki perusteellisen tutkimuksen nanoruoasta, ja sen raportissa kritisoitiin elintarviketeollisuutta salailusta aiheen suhteen. Viime vuonna YK: n elintarvike-ja maatalousjärjestö julkaisi elintarvike-ja nanoteknologiaa koskevan raportin, joka herätti samanlaista huolta avoimuuden puutteesta sen suhteen, mitä elintarviketeollisuus tekee nanoteknologialla.
Sandy Lawrie, uuselintarvikkeiden johtaja Yhdistyneen kuningaskunnan Elintarvikestandardivirastosta, sanoo, että he kannustavat yrityksiä tulemaan heidän luokseen kertomaan, mitä he ovat kehittäneet, mutta toistaiseksi on tullut vain ”pieni määrä kyselyjä” yrityksiltä, jotka kehittävät uusia elintarvikkeita nanoteknologian avulla. Kaikesta nano-Foodsin lupauksesta hän lisää, että”siitä puhutaan paljon, mutta hyvin vähän tuotteita sille näytetään”.
mistä nanoruoka tulee?
jotkin nanorakenteet esiintyvät elintarvikkeissa luonnostaan; elintarvikevalmistajat voivat lisätä niitä. Mutta on toinenkin tapa, jolla nanoteknologia pääsee ravintoketjuun-maasta ylöspäin. Clemsonin yliopistossa Etelä-Carolinassa ruokabiologi Jeremy Tzeng käsittelee nanoteknologian avulla ongelmia, joita antibioottien syöttäminen eläimille voi aiheuttaa. Antibioottien rutiininomainen käyttö eläinten rehuissa on kielletty Euroopassa, koska mikrobit ovat yhä vastustuskykyisempiä näille välttämättömille lääkkeille. Tämä voi puolestaan vaikeuttaa ihmisten infektioiden hoitoa.
Tzeng kehittää nanohiukkasia, jotka voisivat korvata nämä antibiootit kanoilla. Hiukkaset sitoutuvat bakteereihin ja sitten paakkuuntuvat yhteen, kulkien kanan läpi muun ulosteen mukana. Toistaiseksi hänen käyttämänsä polystyreenipohjaiset partikkelit eivät näytä aiheuttavan kanoille hätää tai laihtumista, mutta tärkeitä asioita on vielä ratkaistavana. ”Olemme huolissamme siitä, miten nanomateriaali vaikuttaa ympäristöön”, Tzeng sanoo.
se ei ollut ainoa tapa, jolla nanoteknologiaa voitiin tilalla käyttää. ”Nanoteknologioista tehdään erilaisia torjunta-aineita”, sanoo Nanoturvallisuuden tutkimuskeskuksen johtaja Kai Savolainen Työterveyslaitokselta Helsingistä tuoden mukanaan erilaisia hyötyjä. ”Ne pystyvät paremmin tarttumaan sinne, minne pitääkin – juuriin, lehtiin tai rikkaruohoihin”, hän sanoo.
lannoitteet voidaan toimittaa nanohiukkasina, jotka toimittavat välttämättömät ravintoaineet tehokkaammin. Kun tavanomaisia lannoitteita levitetään pellolle, yli puolet niiden sisältämästä typestä huuhtoutuu pois maaperän läpi tai katoaa ilmaan, sanoo nanoteknologian tutkija Maria DeRosa Carletonin yliopistosta Ottowasta Kanadasta. Sen lisäksi, että viljelmät jäävät ilman rehua, tämä lisää myös typpisaastetta, joka voi aiheuttaa ei-toivottuja leväkukintoja vesistöissä. Nanohiukkasten muodossa olevien lannoitteiden käyttö voisi helpottaa kasvien imeytymistä huomattavasti, mikä vähentäisi huomattavasti viljelijöiden pelloille laittamaa määrää. Tällä voisi olla muitakin spin-off – etuja-noin 1% maailman energiantuotannosta käytetään tällä hetkellä lannoitteiden valmistukseen, joten vähentäminen voisi vähentää prosessin aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä.
titaanidioksidin nanohiukkasten lisääminen lannoitteisiin voisi auttaa hajottamaan ei-toivottuja bakteereja, kun taas muiden nanohiukkasten avulla on päästetty hitaasti irti kemiallisia yhdisteitä, jotka säätelevät kasvien kasvua, DeRosa lisää.
onko se turvallista?
Euroopassa geenimuunneltujen elintarvikkeiden tulo 1990-luvulla laukaisi PR-katastrofin, joka on käytännössä sulkenut alan. Nanotekniikan puolestapuhujat haluavat epätoivoisesti välttää tervausta samalla harjalla.
”yhtäläisyydet ovat kiistattomat”, sanoo Kathy Jo Wetter, joka työskentelee nanotekniikkaan liittyvien kysymysten parissa etc Group-kampanjaorganisaatiossa, joka on kiinnostunut teknologian vaikutuksista terveyteen ja ympäristöön. ”Tuotteita on kiirehditty markkinoille ilman kunnollista arviointia ja käytännössä ilman julkista keskustelua.”
mutta vaikka haluaisivat, elintarvikeyritykset eivät saa käyttää tuotteissaan fiksuja uusia nanoteknologioita ilman viranomaishyväksyntää. ”Huolimatta joistakin aiemmista huolista, joiden mukaan nanomateriaalien käyttö elintarvikkeissa olisi olennaisesti sääntelemätöntä, on selvää, että nanoteknologiaa elintarvikkeissa säännellään”, sanoo riski-ja kansanterveysasiantuntija Diana Bowman Michiganin yliopistosta.
kaikkiin nanomateriaaleja sisältäviin tai nanoteknologiaa hyödyntäviin elintarvikkeisiin sovelletaan samoja säännöksiä kuin tavanomaisiin elintarvikkeisiin. Seuraava haaste, jota Bowmanin mukaan ei ole vielä käsitelty, on selvittää, kuinka tehokkaita nykyiset sääntelykehykset ovat nanoteknologiaan liittyvien uusien vaikutusten tarkastelussa. ”Tämä on edelleen avoin ja paljon keskustelua herättänyt kysymys”, Bowman sanoo.
viime aikoihin asti teollisuutta ei ole vaadittu merkitsemään nanomateriaaleja sisältäviä tuotteita. Mutta se on muuttumassa. Euroopan unioni otti hiljattain käyttöön uusia kosmetiikka-ja elintarvikemerkintöjä koskevia säännöksiä, Bowman sanoo. Vuoden 2014 lopusta tulee lakisääteinen vaatimus merkitä selkeästi nanomateriaaleja sisältävät elintarvikkeet – vaikka säädökset eivät koske valmistusprosesseja.
se on askel oikeaan suuntaan, sanoo Työterveyslaitoksen Nanoturvallisuuden tutkimuskeskuksen johtaja Kai Savolainen. Hän sanoo olevansa huolissaan siitä, että juuri nyt ruuantuottajien ei tarvitse erikseen ilmoittaa, käyttävätkö he nanoteknologiaa. ”Koen, että minulla pitäisi olla oikeus tietää, mitä suuhuni laitan”, hän sanoo.
Savolainen sanoo, että vaikka hän ei ennakoi nanopuusta aiheutuvia suuria riskejä, tarvitaan lisää turvallisuusselvityksiä, joissa tarkastellaan nimenomaan nanohiukkasten nauttimista. ”Nanoturvallisuustutkimuksia on tuhansia, mutta hyvin harvoja niistä voidaan käyttää riskinarviointiin”, hän sanoo.
myös eurooppalaiset sääntelyviranomaiset pyrkivät varmistamaan, ettei nanoteknologiasta tule seuraavaa GM: ää. Uuselintarvikkeiden valvontaa koskevia tulevia säädöksiä laaditaan uusiksi, jotta niihin sisällytetään nanoteknologian valvonta.
Bowman sanoo, että nanoteknologian käyttöä elintarvikkeissa on ehdottomasti tutkittava ja keskusteltava nyt sen sijaan, että odotellaan kuluttajien takapakkia. ”Maat, kuten Yhdysvallat, Iso-Britannia, Euroopan unioni yleisemmin, Australia Ja Uusi-Seelanti, ovat olleet erittäin aloitteellisia tarkastellessaan sääntelykehystensä tehokkuutta nanoteknologian käsittelyssä”, hän sanoo.
samaa mieltä vai eri mieltä tämän artikkelin kanssa? Kerro meille näkemyksesi ja auta muokkaamaan nanoteknologiasta käytävää keskustelua alla olevassa kommenttiosiossa.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- nanoteknologia
- ominaisuudet
- Jaa Facebookissa
- Jaa Twitterissä
- Jaa sähköpostilla
- Jaa LinkedInissä
- Jaa Pinterestissä
- jaa WhatsAppissa
- Jaa Messengerissä