Cosa c’è da sapere su nano-food

Quali sono le applicazioni pratiche dei nano-foods?

La nanotecnologia è la scienza del molto, molto piccolo. Misurate in miliardesimi di metro, le nanoparticelle sono simili in scala a virus, proteine e anticorpi. Potresti inserire migliaia di nanoparticelle all’interno di uno solo dei tuoi globuli rossi, lasciando ampio spazio a disposizione.

Manipolare il cibo su questa scala potrebbe aiutare a sviluppare cibi a basso contenuto di grassi che hanno ancora un ottimo sapore o consentire ai produttori di confezionare più nutrienti in alimenti altrimenti privi di vitamine. Questa tecnologia non dovrebbe necessariamente essere allarmante, perché il corpo umano è già abituato a trattare con il cibo su scala nanometrica. Le nostre budella rompono ciò che mangiamo fino a pezzi di dimensioni nano in modo che il corpo possa assorbire i nutrienti nell’intestino, per esempio.

Anche la nanotecnologia è pronta a creare imballaggi alimentari migliori. Potrebbe ridurre la quantità di plastica utilizzata, ad esempio, o rendere i contenitori più intelligenti costruendo sensori che ci dicono se il cibo all’interno è ancora fresco.

L’industria alimentare ha involontariamente utilizzato le nanotecnologie per anni. La maionese è un’emulsione di minuscole particelle, in cui olio e acqua sono costretti a mescolarsi senza separarsi. Ma i ricercatori stanno ora sviluppando tecniche che consentono a queste minuscole goccioline di essere adattate con precisione, per dare loro gusti o trame specifiche. La maionese rimane densa e cremosa perché “ci sono così tante gocce di grasso che dividono l’acqua in tasche”, dice Kathy Groves, microscopista della società di ricerca a contratto Leatherhead Food Research nel Regno Unito. Ciò significa che è in genere il 70% di grassi-tutt’altro che ideale se sei a dieta.

Un modo per ridurre il contenuto di grassi al di sotto del 40% è quello di aggiungere più acqua, più un po ‘ di amido per assicurarsi che la maionese non diventi troppo cola. Ma un approccio del tutto più gustoso è quello di manipolare la struttura delle goccioline su scala nanometrica. Groves ei suoi colleghi stanno sviluppando tecniche per sostituire l’interno delle goccioline di grasso con acqua, creando un’emulsione che ha la stessa consistenza, ma meno grasso rispetto alla cosa reale.

I ricercatori stanno anche sviluppando grani di sale di dimensioni nanometriche, circa mille volte più piccoli del normale sale da tavola. Intagliare un granello di sale in queste particelle più piccole aumenta la sua superficie di un milione di volte, il che significa che il cibo ha bisogno di molto meno sale per dare alle tue papille gustative lo stesso calcio salato. Questo potrebbe essere un vantaggio per coloro che, preoccupati per l’ipertensione, stanno cercando di ridurre l’assunzione di sale.

Per quanto riguarda il packaging, nanotech è già utilizzato negli Stati Uniti per fermare le birre che vanno piatte. Le bottiglie di birra in plastica utilizzate dal birraio SABMiller contengono nanoparticelle di argilla traballanti, che riempiono molto più spazio nelle pareti della bottiglia rispetto alle molecole di plastica. Ciò rende molto più difficile per l’anidride carbonica frizzante fuoriuscire dalla birra-o per l’ossigeno, che può rovinare il sapore della birra, entrare. In futuro, il nano-packaging intelligente potrebbe essere in grado di cambiare colore se rileva i gas emessi rovinando il cibo, consentendo ai consumatori di prendere decisioni informate su ciò che è sicuro da mangiare.

Perché dovrei mangiare nano-cibo?

Una varietà di nanotecnologie da utilizzare nel cibo è in fase di sviluppo, e alcuni prodotti hanno colpito il mercato. Ma gli esperti dicono che è improbabile che l’industria alimentare tradizionalmente conservatrice adotti la nanotecnologia su larga scala a meno che non abbia vantaggi convincenti per la propria attività o per i propri clienti.

Uno degli usi principali potrebbe essere quello di fornire più vitamine e minerali attraverso il cibo che mangiamo. Le nanoparticelle potrebbero incapsulare integratori vitaminici, che potrebbero essere aggiunti agli alimenti di tutti i giorni come il pane.

I minerali essenziali potrebbero ottenere lo stesso trattamento. “Stiamo lavorando per realizzare integratori di ferro a base di nano che siano sicuri e privi di effetti collaterali”, afferma Jonathan Powell, responsabile della ricerca biominerale presso il Centro di ricerca sulla nutrizione umana del Medical Research Council a Cambridge, nel Regno Unito.

Ci sono prove crescenti che il corpo immagazzina il ferro come nanoparticelle solide e insolubili che vengono scomposte in atomi utili solo una volta che entrano nelle nostre cellule. Gli integratori contenenti ferro in forma solubile possono essere tossici in dosi molto elevate, perché danneggiano l’intestino. Powell vuole intrufolarsi ferro direttamente nelle cellule nella loro insolubile, forma di nanoparticelle-piggybacking sul percorso naturale del corpo-per fare un integratore più efficace.

Powell ha anche studiato gli impatti sulla salute delle nanoparticelle estranee al corpo. Le nanoparticelle di biossido di titanio sono comunemente usate nelle creme solari, dove schermano i raggi ultravioletti dannosi. Powell ha scoperto che se le nanoparticelle di biossido di titanio entrano nel corpo, possono accumularsi in parti dell’intestino tenue utilizzate dal nostro sistema immunitario. Anche se le implicazioni per la salute di questo accumulo non sono comprese, Powell pensa che i produttori dovrebbero evitare di utilizzare additivi nanoparticelle che non hanno un chiaro beneficio.

Quindi dove finiscono le nanoparticelle se il corpo non può scomporle?

I ricercatori stanno appena iniziando ad affrontare questa domanda. L’Autorità per la sicurezza alimentare del Regno Unito (FSA) ha gestito due progetti che guardano specificamente a ciò che accade quando le nanoparticelle vengono ingerite e i risultati sono dovuti nei prossimi mesi.

Sandy Lawrie, capo di novel foods presso la FSA, spera che la ricerca aiuterà le aziende che intendono utilizzare la nanotecnologia testare la sicurezza dei loro prodotti.

A parte questi studi, ci sono relativamente pochi dati tossicologici sulle nanoparticelle ingerite, anche se ciò non significa necessariamente che le nanoparticelle siano pericolose, afferma Lawrie.

Chi produce nano-cibo?

Prova a scoprire i dettagli di ciò che le aziende alimentari stanno facendo con le nanotecnologie, e si rischia di disegnare un vuoto. “L’applicazione delle nanotecnologie nell’industria alimentare è in una fase iniziale e, per quanto ne sappiamo, l’industria manifatturiera britannica di alimenti e bevande non utilizza attualmente nanomateriali ingegnerizzati nei prodotti alimentari, nella loro lavorazione o nel loro imballaggio.”Così dice la Food and Drink Federation del Regno Unito, che rappresenta i produttori di alimenti.

Nestlé afferma che sta tenendo un occhio vigile sugli sviluppi nelle nanotecnologie alimentari, ma non sta facendo nessuna delle sue ricerche. Heinz prende la stessa linea, dicendo che sta monitorando il campo ma non partecipa attivamente.

Era una storia piuttosto diversa nel 2005, quando l’analista del settore Mark Bünger, un direttore di ricerca presso Lux Research a San Francisco, in California, ha partecipato alla World Food Technology and Innovation Conference a Dublino, in Irlanda. In un rapporto dell’incontro, ha scritto: “Abbiamo parlato con aziende che vanno da Unilever alla startup Derevo sulle applicazioni delle nanotecnologie nell’industria alimentare in ogni fase della catena del valore nanotech.”

Perché le aziende sono diventate così timide da allora? Bünger suggerisce che potrebbe riflettere un vero e proprio calo di interesse, forse a causa di sfide normative. Si aspetta che le nanotecnologie utilizzate per fornire integratori alimentari, per esempio, saranno prima farsi strada in applicazioni mediche, un’arena dove i nuovi prodotti passano attraverso test più rigorosi.

Ciò è supportato dai dati del progetto sulle nanotecnologie emergenti presso il Woodrow Wilson International Center for Scholars di Washington, DC. Nel suo inventario di oltre 1.000 prodotti commerciali che contengono nanoparticelle, solo cinque sono elencati nella categoria alimentare.

Ma David Carlander, direttore di advocacy per la Nanotechnology Industries Association (NIA), con sede a Lisbona, in Portogallo, sospetta che le aziende possano fare più lavoro sulle nanotecnologie di quanto siano disposte ad ammettere. “Penso che questo sia il modo in cui diverse grandi aziende stanno agendo, e la quantità di” monitoraggio “che fanno può in pratica essere abbastanza sostanziale”, afferma Carlander.

Nel 2010, la commissione per la scienza e la tecnologia della Camera dei Lord ha condotto un’indagine approfondita sul nano-cibo e il suo rapporto ha criticato l’industria alimentare per la sua segretezza sull’argomento. E l’anno scorso, l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura ha pubblicato un rapporto su cibo e nanotecnologie che ha sollevato preoccupazioni simili per la mancanza di trasparenza su ciò che l’industria alimentare stava facendo con le nanotecnologie.

Sandy Lawrie, responsabile di novel foods presso la Food Standards Agency del Regno Unito, afferma di incoraggiare le aziende a rivolgersi a loro con informazioni su ciò che hanno sviluppato, ma finora c’è stato solo un “piccolo numero di richieste” da parte di aziende che sviluppano nuovi alimenti utilizzando la nanotecnologia. Per tutta la promessa di nano-alimenti, aggiunge, “c’è un sacco di parlare di esso, ma pochissimi prodotti da mostrare per esso”.

Da dove viene il nano-cibo?

Alcune nano-strutture si trovano naturalmente negli alimenti; altre possono essere aggiunte dai produttori di alimenti. Ma c’è un altro modo in cui la nanotecnologia può entrare nella catena alimentare – da zero. Alla Clemson University in South Carolina, il biologo alimentare Jeremy Tzeng sta usando la nanotecnologia per affrontare i problemi che possono essere causati dall’alimentazione di antibiotici agli animali. L’uso di routine di antibiotici nei mangimi è vietato in Europa, perché i microbi stanno diventando sempre più resistenti a questi farmaci essenziali. Questo può, a sua volta, rendere le infezioni umane più difficili da trattare.

Tzeng sta sviluppando nanoparticelle che potrebbero prendere il posto di questi antibiotici nei polli. Le particelle si legano ai batteri e poi si raggruppano, passando attraverso il pollo insieme ad altra materia fecale. Finora, le particelle a base di polistirolo che usa non sembrano causare ai polli alcun disagio o perdita di peso, ma ci sono ancora questioni importanti da affrontare. “La nostra preoccupazione è ciò che l’impatto del nanomateriale è sull’ambiente”, dice Tzeng.

Non è l’unico modo in cui la nanotecnologia potrebbe essere utilizzata nella fattoria. “Le nanotecnologie sono utilizzate per produrre vari pesticidi”, afferma Kai Savolainen, direttore del Centro di ricerca Nanosafety presso l’Istituto finlandese di salute sul lavoro di Helsinki, portando con sé una serie di benefici. “Hanno una migliore capacità di attaccarsi dove dovrebbero-alle radici, o alle foglie, o alle erbacce”, dice.

I fertilizzanti possono essere forniti in nanoparticelle che forniscono i nutrienti essenziali in modo più efficiente. Quando i fertilizzanti convenzionali vengono applicati a un campo, più della metà dell’azoto che contengono si allontana attraverso il terreno o si perde nell’aria, afferma la ricercatrice di nanotecnologie Maria DeRosa della Carleton University di Ottowa, in Canada. Non solo le colture perdono il loro mangime, questo aumenta anche l’inquinamento da azoto che può causare fioriture algali indesiderate nei corsi d’acqua. Utilizzando fertilizzanti sotto forma di nanoparticelle potrebbe rendere molto più facile per le piante di assorbire, riducendo drasticamente la quantità che gli agricoltori hanno bisogno di mettere sui loro campi. Ciò potrebbe avere altri vantaggi spin-off: circa l ‘ 1% della produzione energetica mondiale viene attualmente utilizzata per produrre fertilizzanti, quindi il taglio potrebbe ridurre le emissioni di gas serra che il processo crea.

L’aggiunta di nanoparticelle di biossido di titanio ai fertilizzanti potrebbe aiutare a abbattere i batteri indesiderati, mentre altre nanoparticelle sono state utilizzate per rilasciare lentamente composti chimici che regolano la crescita delle piante, aggiunge DeRosa.

È sicuro?

In Europa, l’arrivo di alimenti geneticamente modificati (GM) negli 1990 ha innescato un disastro di pubbliche relazioni che ha di fatto chiuso il settore. I sostenitori di Nanotech sono disperati per evitare di essere catramati con lo stesso pennello.

“I paralleli sono innegabili”, afferma Kathy Jo Wetter, che lavora su questioni nanotecnologiche con il Gruppo ETC, un’organizzazione di campagna interessata all’impatto della tecnologia sulla salute e sull’ambiente. “I prodotti sono stati precipitati sul mercato senza un’adeguata valutazione e praticamente nessuna discussione pubblica.”

Ma anche se lo volessero, le aziende alimentari non sono autorizzate a utilizzare nuove nanotecnologie intelligenti nei loro prodotti senza l’approvazione normativa. “Nonostante alcune preoccupazioni precedenti sul fatto che l’uso di nanomateriali negli alimenti fosse essenzialmente non regolamentato, è chiaro che le nanotecnologie negli alimenti sono regolamentate”, afferma Diana Bowman, esperta in rischi e salute pubblica presso l’Università del Michigan.

Tutti gli alimenti che includono nanomateriali, o sono trattati con nanotecnologie, rientrano nelle stesse normative degli alimenti convenzionali. La prossima sfida, che Bowman dice non è ancora stata affrontata, è scoprire quanto siano efficaci i quadri normativi esistenti per esaminare eventuali nuovi effetti associati alle nanotecnologie. “Questa è ancora una domanda aperta e molto dibattuta”, dice Bowman.

Fino a poco tempo fa, l’industria non era tenuta a etichettare prodotti contenenti nanomateriali. Ma questo sta cambiando. L’Unione europea ha recentemente introdotto nuove normative per i cosmetici e l’etichettatura degli alimenti, afferma Bowman. Dalla fine del 2014, diventerà un obbligo legale per etichettare chiaramente i prodotti alimentari che contengono nanomateriali – anche se i regolamenti non coprono i processi di produzione.

È una mossa nella giusta direzione, afferma Kai Savolainen, direttore del Centro di ricerca Nanosafety presso l’Istituto finlandese di salute sul lavoro. Dice che è preoccupato che in questo momento, i produttori alimentari non devono dichiarare specificamente se usano la nanotecnologia. “Sento che dovrei avere il diritto di sapere cosa ho messo in bocca”, dice.

Savolainen afferma che, sebbene non preveda rischi importanti derivanti dai nanofood, sono necessari ulteriori studi sulla sicurezza che esaminino specificamente l’ingestione di nanoparticelle. “Ci sono migliaia di studi sulla nanosicurezza, ma pochissimi di essi possono essere utilizzati per la valutazione del rischio”, afferma.

I regolatori europei stanno anche cercando di garantire che le nanotecnologie non diventino il prossimo GM. I prossimi regolamenti sulla sorveglianza dei nuovi alimenti sono stati riscritti per incorporare controlli e bilanciamenti per le nanotecnologie.

Bowman afferma che è vitale indagare e discutere l’uso delle nanotecnologie negli alimenti ora, piuttosto che aspettare fino a quando non ci sarà una reazione dei consumatori. “Paesi come gli Stati Uniti, il Regno Unito, l’Unione Europea più in generale, l’Australia e la Nuova Zelanda sono stati estremamente proattivi nell’esaminare l’efficacia dei loro quadri normativi per affrontare le nanotecnologie”, afferma.

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