mit kell tudni a nano-élelmiszerekről
melyek a nano-élelmiszerek gyakorlati alkalmazásai?
a nanotechnológia a nagyon, nagyon kicsi tudománya. A nanorészecskék egy méter milliárdodában mérve méretükben hasonlóak a vírusokhoz, fehérjékhez és antitestekhez. Nanorészecskék ezrei férhetnek el csak az egyik vörösvérsejtbe, így elegendő hely marad a tartalékra.
az élelmiszerek ilyen mértékű manipulálása elősegítheti az alacsonyabb zsírtartalmú élelmiszerek kifejlesztését, amelyek még mindig nagyszerű ízűek, vagy lehetővé teheti a gyártók számára, hogy több tápanyagot csomagoljanak az egyébként vitaminmentes élelmiszerekbe. Ennek a technológiának nem feltétlenül kell riasztónak lennie, mert az emberi test már megszokta a nanoméretű élelmiszerek kezelését. A bélünk nanoméretű darabokra bontja azt, amit eszünk, hogy a test például felszívja a tápanyagokat a bélben.
a nanotechnológia arra is törekszik, hogy jobb élelmiszer-csomagolást hozzon létre. Csökkentheti például a felhasznált műanyag mennyiségét, vagy okosabbá teheti a tartályokat azáltal, hogy szenzorokat épít be, amelyek megmondják, hogy a benne lévő élelmiszer még friss-e.
az élelmiszeripar akaratlanul is évek óta használja a nanotechnológiát. A majonéz apró részecskék emulziója, ahol az olaj és a víz elválasztás nélkül keveredik. De a kutatók most olyan technikákat fejlesztenek ki, amelyek lehetővé teszik ezeknek az apró cseppeknek a pontos testreszabását, hogy sajátos ízeket vagy textúrákat adjanak nekik. A majonéz vastag és krémes marad, mert “olyan sok zsírcseppecske van, hogy a vizet zsebekre osztják” – mondja Kathy Groves, a Leatherhead Food Research szerződéses kutató cég mikroszkópja az Egyesült Királyságban. Ez azt jelenti, hogy általában 70% zsír – messze nem ideális, ha diétázik.
a zsírtartalom 40% alá csökkentésének egyik módja az, ha több vizet, plusz némi keményítőt adunk hozzá, hogy a majonéz ne váljon túl folyóssá. De egy teljesen ízletesebb megközelítés a cseppek szerkezetének manipulálása a nanoméretben. Groves és kollégái olyan technikákat fejlesztenek ki, amelyek a zsírcseppek belsejét vízzel helyettesítik, olyan emulziót hozva létre, amely ugyanolyan textúrájú, de kevesebb zsírt tartalmaz, mint az igazi.
a kutatók nanométer méretű sószemcséket is fejlesztenek, amelyek nagyjából ezerszer kisebbek, mint a normál asztali só. Ha egy szem sót felvágunk ezekbe a kisebb részecskékbe, az egymilliószorosára növeli a felületét, ami azt jelenti, hogy az ételnek sokkal kevesebb sóra van szüksége ahhoz, hogy ízlelőbimbóinak ugyanolyan sós rúgást adjon. Ez áldás lehet azok számára, akik aggódnak a magas vérnyomás miatt, megpróbálják csökkenteni a sóbevitelüket.
ami a csomagolást illeti, a nanotechnológiát már használják az Egyesült Államokban, hogy megállítsák a söröket. A SABMiller sörfőző által használt műanyag sörösüvegek pelyhes agyag nanorészecskéket tartalmaznak, amelyek sokkal több helyet töltenek be a palack falaiban, mint a műanyag molekulák. Ez sokkal nehezebbé teszi a szénsavas szén – dioxid kijutását a sörből-vagy az oxigén bejutását, amely elronthatja a sör ízét. A jövőben az intelligens nano-csomagolás képes lehet megváltoztatni a színét, ha észleli az élelmiszerek elrontása által kibocsátott gázokat, lehetővé téve a fogyasztók számára, hogy megalapozott döntéseket hozzanak arról, hogy mi biztonságos enni.
miért ennék nano-ételt?
az élelmiszerekben használt különféle nanotechnológia fejlesztés alatt áll, és néhány termék megjelent a piacon. A szakértők azonban azt mondják, hogy a hagyományosan konzervatív élelmiszeripar nem valószínű, hogy széles körben alkalmazza a nanotechnológiát, hacsak nem jelent kényszerítő előnyöket vállalkozásuk vagy ügyfeleik számára.
az egyik fő felhasználás az lehet, hogy több vitamint és ásványi anyagot szállítunk az elfogyasztott ételeken keresztül. A nanorészecskék kapszulázhatják a vitamin-kiegészítőket, amelyeket hozzá lehet adni a mindennapi ételekhez, például a kenyérhez.
az alapvető ásványi anyagok ugyanolyan kezelést kaphatnak. “Azon dolgozunk, hogy nano-alapú vas-kiegészítőket készítsünk, amelyek biztonságosak és mellékhatásmentesek” – mondja Jonathan Powell, az Orvosi Kutatási Tanács emberi táplálkozási Kutatóközpontjának biominerális kutatásának vezetője Cambridge-ben.
egyre több bizonyíték van arra, hogy a szervezet szilárd, oldhatatlan nanorészecskékként tárolja a vasat, amelyek csak akkor bomlanak hasznos atomokra, ha bejutnak a sejtjeinkbe. Az oldható formában lévő vasat tartalmazó kiegészítők nagyon nagy adagokban mérgezőek lehetnek, mert károsítják a bélrendszert. Powell akar besurranó vas közvetlenül a sejtekbe oldhatatlan, Nanorészecske formában-piggybacking a test természetes útvonal–, hogy egy hatékonyabb kiegészítő.
Powell a test számára idegen nanorészecskék egészségügyi hatásait is vizsgálta. A titán-dioxid nanorészecskéit általában napkrémekben használják, ahol kiszűrik a káros ultraibolya sugarakat. Powell megállapította, hogy ha a titán-dioxid nanorészecskék bejutnak a testbe, felhalmozódhatnak a vékonybél immunrendszerünk által használt részeiben. Bár ennek a felhalmozódásnak az egészségügyi következményeit nem értik, Powell úgy gondolja, hogy a gyártóknak el kell kerülniük a nanorészecske-adalékanyagok használatát, amelyeknek nincs egyértelmű előnye.
tehát hol végződnek a nanorészecskék, ha a test nem tudja lebontani őket?
a kutatók csak most kezdik kezelni ezt a kérdést. Az Egyesült Királyság Élelmiszerbiztonsági hatósága (FSA) két projektet indított, amelyek kifejezetten azt vizsgálják, hogy mi történik a nanorészecskék lenyelése esetén, és az eredmények a következő hónapokban várhatók.
Sandy Lawrie, az FSA új élelmiszerek vezetője reméli, hogy a kutatás segít a nanotechnológia használatát tervező vállalatoknak termékeik biztonságának tesztelésében.
ezeken a tanulmányokon kívül viszonylag kevés toxikológiai adat áll rendelkezésre a lenyelt nanorészecskékről, bár ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a nanorészecskék veszélyesek-mondja Lawrie.
ki készít nano-ételt?
próbálja meg kideríteni a részleteket arról, hogy az élelmiszeripari vállalatok mit csinálnak a nanotechnológiával, és valószínűleg üres képet rajzol. “A nanotechnológiák alkalmazása az élelmiszeriparban még korai szakaszban van, és legjobb tudomásunk szerint az Egyesült Királyság élelmiszer-és italgyártó ipara jelenleg nem használ mesterséges nanoanyagokat az élelmiszertermékekben, azok feldolgozásában vagy csomagolásában.”Így mondja az Egyesült Királyság élelmiszer-és Italszövetsége, amely az élelmiszergyártókat képviseli.
a Nestl szerint figyelemmel kíséri az élelmiszer nanotechnológia fejlődését, de nem végez saját kutatást. Heinz ugyanezt a vonalat követi, mondván, hogy figyelemmel kíséri a területet, de nem vesz részt aktívan.
egészen más volt a történet 2005-ben, amikor Mark B. számú ipari elemző, a kaliforniai San Franciscóban, a Lux Research kutatási igazgatója részt vett az élelmiszer-technológiai és Innovációs Világkonferencián Dublinban, Írországban. A találkozó jelentésében ezt írta: “az Unilever-től a startup Derevo-ig terjedő vállalatokkal beszélgettünk a nanotechnológia élelmiszeripari alkalmazásairól a nanotechnológiai értéklánc minden szakaszában.”
miért váltak azóta a vállalatok ennyire szemérmesek? A B. számú főorvos szerint ez az érdeklődés valódi csökkenését tükrözheti, talán a szabályozási kihívások miatt. Arra számít, hogy például az étrend-kiegészítők szállításához használt nanotechnológiák először az orvosi alkalmazásokba kerülnek, egy olyan arénába, ahol az új termékek szigorúbb tesztelésen mennek keresztül.
ezt támasztják alá a Woodrow Wilson nemzetközi Kutatóközpontban, Washington DC-ben a feltörekvő Nanotechnológiákról szóló projekt adatai. A több mint 1000 nanorészecskéket tartalmazó kereskedelmi termék leltárában mindössze öt szerepel az élelmiszer-kategóriában.
de David Carlander, a Lisszaboni székhelyű Nanotechnology Industries Association (nia) érdekképviseleti igazgatója azt gyanítja, hogy a vállalatok több munkát végeznek a nanotechnológián, mint amennyit hajlandóak beismerni. “Úgy gondolom, hogy több nagyvállalat így cselekszik, és a” megfigyelés “mennyisége a gyakorlatban meglehetősen jelentős lehet” – mondja Carlander.
2010-ben a Lordok Házának tudományos és technológiai Bizottsága mélyreható vizsgálatot végzett a nanoélelmiszerekkel kapcsolatban, és jelentése bírálta az élelmiszeripart a téma titkossága miatt. Tavaly az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete kiadott egy jelentést az élelmiszerekről és a nanotechnológiáról, amely hasonló aggályokat vetett fel az átláthatóság hiánya miatt azzal kapcsolatban, hogy az élelmiszeripar mit csinál a nanotechnológiával.
Sandy Lawrie, az Egyesült Királyság Élelmiszerügyi Szabványügyi Ügynökségének új élelmiszerekért felelős vezetője azt mondja, hogy arra ösztönzik a vállalatokat, hogy tájékozódjanak az általuk kifejlesztett termékekről, de eddig csak “kis számú érdeklődés” érkezett olyan vállalatoktól, amelyek új élelmiszereket fejlesztenek nanotechnológia segítségével. A nano-élelmiszerek minden ígéretéhez hozzáteszi: “sokat beszélnek róla,de nagyon kevés terméket mutatnak be”.
honnan származik a nano-élelmiszer?
egyes nanoszerkezetek természetesen előfordulnak az élelmiszerekben; másokat az élelmiszergyártók adhatnak hozzá. De van egy másik módja is annak, hogy a nanotechnológia bekerüljön a táplálékláncba – az alapoktól kezdve. A dél-karolinai Clemson Egyetemen Jeremy Tzeng élelmiszer-biológus nanotechnológiát alkalmaz az állatok antibiotikumokkal történő etetése által okozott problémák kezelésére. Az antibiotikumok állati takarmányokban történő rutinszerű használata Európában tilos, mivel a mikrobák egyre inkább ellenállnak ezeknek az alapvető gyógyszereknek. Ez viszont megnehezítheti az emberi fertőzések kezelését.
a Tzseng olyan nanorészecskéket fejleszt, amelyek átvehetik ezen antibiotikumok helyét a csirkékben. A részecskék a baktériumokhoz kötődnek, majd összetapadnak, áthaladva a csirkén más ürülékkel együtt. Eddig úgy tűnik, hogy az általa használt polisztirol alapú részecskék nem okoznak szorongást vagy fogyást a csirkéknek, de még mindig vannak fontos kérdések, amelyekkel foglalkozni kell. “Aggodalmunk az, hogy a nanoanyag milyen hatással van a környezetre” – mondja Tzseng.
nem ez az egyetlen módja annak, hogy a nanotechnológia felhasználható legyen a gazdaságban. “A nanotechnológiákat különféle növényvédő szerek előállítására használják” – mondja Kai Savolainen, a Helsinki Finn foglalkozás-egészségügyi Intézet Nanosafety Kutatóközpontjának igazgatója, számos előnnyel járva. “Jobban képesek ragaszkodni oda, ahol kellene – a gyökerekhez, a levelekhez vagy a gyomokhoz” – mondja.
a műtrágyák nanorészecskékben szállíthatók, amelyek hatékonyabban szállítják az alapvető tápanyagokat. Amikor hagyományos műtrágyákat alkalmaznak egy mezőre, a bennük lévő nitrogén több mint fele kiszivárog a talajban, vagy elveszik a levegőben-mondja Maria DeRosa nanotechnológiai kutató, a kanadai Ottowa Carleton Egyetemről. Nem csak a növények hagyják ki a takarmányukat, ez növeli a nitrogénszennyezést is, amely nemkívánatos algavirágzást okozhat a vízi utakon. A műtrágyák nanorészecskék formájában történő használata sokkal könnyebbé teheti a növények felszívódását, drasztikusan csökkentve azt a mennyiséget, amelyet a gazdálkodóknak a földjeiken kell elhelyezniük. Ennek más spin-off előnyei is lehetnek – a világ energiatermelésének nagyjából 1% – át jelenleg műtrágyák előállítására használják fel, így a csökkentés csökkentheti az üvegházhatású gázok kibocsátását.
ha titán-dioxid nanorészecskéket adunk a műtrágyákhoz, az segíthet a nem kívánt baktériumok lebontásában, míg más nanorészecskéket arra használtak, hogy lassan felszabadítsák a növények növekedését szabályozó kémiai vegyületeket-teszi hozzá DeRosa.
biztonságos?
Európában a géntechnológiával módosított (GM) élelmiszerek érkezése az 1990-es években olyan közönségkapcsolati katasztrófát váltott ki, amely gyakorlatilag bezárta az ipart. A Nanotech szószólói kétségbeesetten próbálják elkerülni, hogy ugyanazzal a kefével kátrányozzák őket.
“a párhuzamok tagadhatatlanok” – mondja Kathy Jo Wetter, aki nanotechnológiai kérdésekkel foglalkozik az ETC csoporttal, egy kampányszervezettel, amely a technológia egészségre és a környezetre gyakorolt hatása iránt érdeklődik. “A termékeket megfelelő értékelés és gyakorlatilag nyilvános vita nélkül rohanták piacra.”
de még ha akarnák is, az élelmiszeripari vállalatok szabályozási jóváhagyás nélkül nem használhatnak okos új nanotechnológiákat termékeikben. “Néhány korábbi aggodalom ellenére, miszerint a nanoanyagok élelmiszerekben való felhasználása lényegében szabályozatlan volt, egyértelmű, hogy az élelmiszerekben a nanotechnológiák szabályozottak” – mondja Diana Bowman, a Michigan Egyetem kockázat-és közegészségügyi szakértője.
minden olyan élelmiszer, amely nanoanyagokat tartalmaz, vagy nanotechnológiával dolgozzák fel, a hagyományos élelmiszerekre vonatkozó előírások hatálya alá tartozik. A következő kihívás, amellyel Bowman szerint még nem foglalkoztak, az, hogy megtudja, mennyire hatékonyak a meglévő szabályozási keretek a nanotechnológiákkal kapcsolatos új hatások vizsgálatára. “Ez még mindig nyitott és erősen vitatott kérdés” – mondja Bowman.
a közelmúltig az iparnak nem kellett címkéznie a nanoanyagokat tartalmazó termékeket. De ez változik. Az Európai Unió nemrégiben új szabályozást vezetett be a kozmetikumok és az élelmiszerek címkézésére vonatkozóan-mondta Bowman. 2014 végétől jogi követelmény lesz a nanoanyagokat tartalmazó élelmiszerek egyértelmű címkézése – bár a szabályozás nem terjed ki a gyártási folyamatokra.
ez egy lépés a helyes irányba, mondja Kai Savolainen, a finn foglalkozás-egészségügyi Intézet Nanosafety Kutatóközpontjának igazgatója. Azt mondja, aggódik amiatt, hogy jelenleg az élelmiszertermelőknek nem kell külön nyilatkozniuk arról, hogy használnak-e nanotechnológiát. “Úgy érzem, jogom van tudni, hogy mit teszek a számba” – mondja.
Savolainen azt mondja, hogy bár nem számít a nanoélelmiszerek nagyobb kockázataira, további biztonsági vizsgálatokra van szükség, amelyek kifejezetten a nanorészecskék bevitelét vizsgálják. “Több ezer nanosafety tanulmány létezik, de ezek közül nagyon kevés használható kockázatértékelésre” – mondja.
az európai szabályozók azt is megpróbálják biztosítani, hogy a nanotechnológia ne váljon a következő GM-be. Az új élelmiszerek felügyeletére vonatkozó jövőbeli rendeletek átírása folyamatban van a nanotechnológia fékek és ellensúlyok beépítése érdekében.
Bowman szerint létfontosságú a nanotechnológiák élelmiszerekben való felhasználásának vizsgálata és megvitatása, ahelyett, hogy megvárnánk, amíg a fogyasztók visszaütnek. “Az olyan országok, mint az Egyesült Államok, Az Egyesült Királyság, Az Európai Unió, Ausztrália és Új-Zéland rendkívül proaktívan vizsgálták a nanotechnológiákkal kapcsolatos szabályozási kereteik hatékonyságát” – mondja.
egyetért vagy nem ért egyet ezzel a cikkel? Adja meg véleményét, és segítsen alakítani a nanotechnológiáról szóló vitát az alábbi megjegyzések részben.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- nanotechnológia
- jellemzők
- Megosztás a Facebook-on
- Megosztás a Twitteren
- Megosztás e-mailben
- Megosztás a LinkedIn-en
- Megosztás a Pinteresten
- Megosztás a WhatsApp-on
- Megosztás a Messengeren