Wat moet u weten over nanofood
wat zijn de praktische toepassingen van nanofood?
nanotechnologie is de wetenschap van het zeer, zeer kleine. Gemeten in miljardsten van een meter, nanoparticles zijn gelijkaardig in schaal aan virussen, proteã nen en antilichamen. Je zou duizenden nanodeeltjes in één van je rode bloedcellen kunnen stoppen, zodat er genoeg ruimte over is.
het manipuleren van voedingsmiddelen op deze schaal zou kunnen helpen om vetarme voedingsmiddelen te ontwikkelen die nog steeds geweldig smaken, of fabrikanten in staat stellen om meer voedingsstoffen in te pakken in anderszins vitamine-vrije voedingsmiddelen. Deze technologie hoeft niet per se alarmerend te zijn, omdat het menselijk lichaam al gewend is aan voedsel op nanoschaal. Onze darmen breken wat we eten tot nano-sized brokken zodat het lichaam voedingsstoffen in de darm kan opnemen, bijvoorbeeld.Nanotechnologie is ook klaar om betere voedselverpakkingen te creëren. Het kan bijvoorbeeld de hoeveelheid plastic verminderen of containers slimmer maken door sensoren in te bouwen die ons vertellen of het voedsel erin nog vers is.
de voedingsmiddelenindustrie maakt al jaren onbewust gebruik van nanotechnologie. Mayonaise is een emulsie van kleine deeltjes, waarbij olie en water worden gedwongen om samen te mengen zonder te scheiden. Maar onderzoekers ontwikkelen nu technieken die het mogelijk maken deze kleine druppeltjes precies op maat te maken, om ze specifieke smaken of texturen te geven. Mayonaise blijft dik en romig omdat “er zoveel vetdruppels zijn dat ze het water in zakken verdelen”, zegt Kathy Groves, een microscopist bij contractonderzoeksbureau Leatherhead Food Research in het Verenigd Koninkrijk. Dat betekent dat het meestal 70% vet-verre van ideaal als je op een dieet bent.
een manier om het vetgehalte tot minder dan 40% te verlagen is door meer water toe te voegen, plus wat zetmeel om ervoor te zorgen dat de mayonaise niet te vloeibaar wordt. Maar een heel smakelijker aanpak is om de structuur van de druppels op nanoschaal te manipuleren. Groves en haar collega ‘ s ontwikkelen technieken om de binnenkant van de vetdruppels te vervangen door water, waardoor een emulsie ontstaat die dezelfde textuur heeft, maar minder vet dan de echte.
onderzoekers ontwikkelen ook nanometervormige zoutkorrels, die ongeveer duizend keer kleiner zijn dan normaal keukenzout. Het snijden van een korreltje zout in deze kleinere deeltjes vergroot het oppervlak met een miljoen keer, wat betekent dat je voedsel veel minder zout nodig heeft om je smaakpapillen dezelfde hartige kick te geven. Dat zou een zegen kunnen zijn voor degenen die, bezorgd over hoge bloeddruk, proberen hun zoutinname te verminderen.
wat verpakkingen betreft, wordt in de VS al nanotechnologie gebruikt om te voorkomen dat bier plat gaat. Plastic bierflessen gebruikt door Brouwer SABMiller bevatten schilferige nanodeeltjes van klei, die veel meer ruimte vullen in de wanden van de fles dan moleculen van plastic. Dat maakt het veel moeilijker voor koolzuurhoudende kooldioxide om uit het bier te ontsnappen – of voor zuurstof, die de smaak van het bier kan bederven, om erin te komen. In de toekomst kunnen slimme nanoverpakkingen van kleur veranderen als ze de gassen detecteren die vrijkomen bij het bederven van voedsel, waardoor consumenten weloverwogen beslissingen kunnen nemen over wat veilig is om te eten.
waarom zou ik nano-voedsel eten?
een verscheidenheid aan nanotechnologie voor gebruik in levensmiddelen is in ontwikkeling en enkele producten zijn op de markt gekomen. Maar deskundigen zeggen dat de traditioneel conservatieve voedingsmiddelenindustrie waarschijnlijk niet op grote schaal nanotechnologie zal toepassen, tenzij het dwingende voordelen heeft voor hun bedrijf of hun klanten.
een van de belangrijkste toepassingen zou kunnen zijn om meer vitaminen en mineralen te leveren via het voedsel dat we eten. Nanoparticles kon vitaminesupplementen inkapselen, die aan dagelijks voedsel zoals brood zouden kunnen worden toegevoegd.
essentiële mineralen kunnen dezelfde behandeling krijgen. “We werken aan het maken van op nanobasis gebaseerde ijzersupplementen die veilig en neveneffectvrij zijn”, zegt Jonathan Powell, hoofd van biomineral research bij het Human Nutrition Research centre van de Medical Research Council in Cambridge, Verenigd Koninkrijk.
er zijn steeds meer aanwijzingen dat het lichaam ijzer opslaat als vaste, onoplosbare nanodeeltjes die pas in nuttige atomen worden afgebroken als ze in onze cellen komen. Supplementen die ijzer in oplosbare vorm bevatten, kunnen in zeer hoge doses giftig zijn, omdat ze de darm beschadigen. Powell wil ijzer rechtstreeks in cellen smokkelen in hun onoplosbare, nanodeeltjes vorm-piggybacking op de natuurlijke route van het lichaam – om een effectiever supplement te maken.Powell heeft ook onderzoek gedaan naar de gezondheidseffecten van nanodeeltjes die vreemd zijn aan het lichaam. Nanoparticles van titaniumdioxide worden algemeen gebruikt in zonnecrèmes, waar zij schadelijke ultraviolette stralen afschermen. Powell heeft ontdekt dat als titaniumdioxide nanodeeltjes in het lichaam komen, ze zich kunnen ophopen in delen van de dunne darm die door ons immuunsysteem worden gebruikt. Hoewel de gezondheidsimplicaties van deze accumulatie niet worden begrepen, vindt Powell dat fabrikanten geen nanodeeltjeadditieven moeten gebruiken die geen duidelijk voordeel hebben.
waar komen nanodeeltjes terecht als het lichaam ze niet kan afbreken?
onderzoekers beginnen die vraag nog maar net te beantwoorden. De Britse Autoriteit voor voedselveiligheid (FSA) heeft twee projecten uitgevoerd die specifiek kijken naar wat er gebeurt wanneer nanodeeltjes worden ingenomen en de resultaten in de komende maanden verwacht worden.Sandy Lawrie, hoofd novel foods bij de FSA, hoopt dat het onderzoek bedrijven zal helpen die van plan zijn nanotechnologie te gebruiken om de veiligheid van hun producten te testen.
afgezien van deze studies zijn er relatief weinig toxicologische gegevens over ingenomen nanodeeltjes, hoewel dat niet noodzakelijkerwijs betekent dat de nanodeeltjes gevaarlijk zijn, zegt Lawrie.
wie maakt nano-voedsel?
probeer de details te achterhalen van wat voedselbedrijven doen met nanotechnologie, en je zult waarschijnlijk een blanco. “De toepassing van nanotechnologieën in de voedingsmiddelenindustrie bevindt zich nog in een vroeg stadium en voor zover wij weten maakt de Britse voedsel-en drankindustrie momenteel geen gebruik van gemanipuleerde nanomaterialen in voedingsmiddelen, de verwerking of verpakking ervan.”Zo zegt De Britse Food and Drink Federation, die voedselproducenten vertegenwoordigt.Nestlé zegt dat het de ontwikkelingen op het gebied van de nanotechnologie voor levensmiddelen nauwlettend in de gaten houdt, maar geen eigen onderzoek verricht. Heinz volgt dezelfde lijn en zegt dat het het veld in de gaten houdt, maar niet actief deelneemt.Het was een heel ander verhaal in 2005, toen industrieanalist Mark Bünger, een research director bij Lux Research In San Francisco, Californië, de World Food Technology and Innovation Conference in Dublin, Ierland, bijwoonde. In een rapport van de bijeenkomst schreef hij: “We spraken met bedrijven variërend van Unilever tot startup Derevo over de toepassingen van nanotechnologie in de voedingsindustrie in elke fase van de nanotech waardeketen.”
Waarom zijn bedrijven sindsdien zo terughoudend geworden? Bünger suggereert dat dit een afspiegeling kan zijn van een reële daling van de belangstelling, misschien als gevolg van uitdagingen op het gebied van regelgeving. Hij verwacht dat de nanotechnologieën die worden gebruikt om bijvoorbeeld voedingssupplementen te leveren, eerst hun weg zullen vinden in medische toepassingen, een arena waar nieuwe producten strenger worden getest.
dit wordt ondersteund door cijfers van het Project on Emerging Nanotechnologies van het Woodrow Wilson International Center for Scholars in Washington, DC. In de inventaris van meer dan 1.000 commerciële producten die nanodeeltjes bevatten, zijn er slechts vijf opgenomen in de voedselcategorie.
maar David Carlander, directeur van de advocacy for the Nanotechnology Industries Association (NIA), gevestigd in Lissabon, Portugal, vermoedt dat bedrijven meer werk doen aan nanotechnologie dan ze bereid zijn toe te geven. “Ik denk dat dit is hoe verschillende grote bedrijven handelen, en de hoeveelheid ‘monitoring’ ze doen kan in de praktijk vrij aanzienlijk zijn, ” Carlander zegt.
in 2010 heeft het House of Lords committee on science and technology een diepgaand onderzoek naar nanovoeding uitgevoerd, en in zijn verslag bekritiseerde het de voedingsindustrie vanwege haar geheimzinnigheid over dit onderwerp. Vorig jaar bracht de voedsel-en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties een rapport uit over voedsel en nanotechnologie, waarin dezelfde bezorgdheid werd geuit over een gebrek aan transparantie over wat de voedselindustrie met nanotechnologie deed.Sandy Lawrie, hoofd van novel foods bij het Britse Food Standards Agency, zegt dat ze bedrijven aanmoedigen om naar hen toe te komen met informatie over wat ze hebben ontwikkeld, maar tot nu toe is er slechts een “klein aantal vragen” van bedrijven die nieuwe voedingsmiddelen ontwikkelen met behulp van nanotechnologie. Voor alle belofte van nano-foods, voegt hij toe,”Er is veel gepraat over, maar zeer weinig producten om te laten zien voor het”.
waar komt nano-voedsel vandaan?
sommige nanostructuren komen van nature voor in levensmiddelen; andere kunnen door levensmiddelenfabrikanten worden toegevoegd. Maar er is een andere manier waarop nanotechnologie in de voedselketen kan komen – van de grond af. Aan de Clemson University in South Carolina gebruikt voedselbioloog Jeremy Tzeng nanotechnologie om de problemen aan te pakken die kunnen worden veroorzaakt door het voeren van antibiotica aan dieren. Het routinematig gebruik van antibiotica in diervoeder is in Europa verboden, omdat microben steeds resistenter worden tegen deze essentiële geneesmiddelen. Dit kan op zijn beurt menselijke infecties moeilijker te behandelen maken.
Tzeng ontwikkelt nanodeeltjes die in kippen de plaats kunnen innemen van deze antibiotica. De deeltjes binden aan bacteriën en klonteren dan samen, die door de kip samen met andere fecale materie. Tot nu toe lijken de deeltjes op basis van polystyreen die hij gebruikt de kippen geen angst of gewichtsverlies te veroorzaken, maar er zijn nog steeds belangrijke kwesties aan te pakken. “Onze zorg is wat de impact van het nanomateriaal op het milieu is”, zegt Tzeng.
dat is niet de enige manier waarop nanotechnologie op de boerderij kan worden gebruikt. “Nanotechnologieën worden gebruikt om verschillende pesticiden te maken”, zegt Kai Savolainen, directeur van het Nanosafety Research Centre van het Finse Instituut voor arbeidsgezondheid in Helsinki, met een reeks voordelen. “Ze hebben een betere mogelijkheid om te plakken waar ze horen te – aan wortels, of bladeren, of onkruid,” zegt hij.
meststoffen kunnen worden geleverd in nanodeeltjes die de essentiële nutriënten efficiënter leveren. Wanneer conventionele meststoffen worden toegepast op een veld, meer dan de helft van de stikstof die ze bevatten uitlogt weg door de bodem, of verloren gaat in de lucht, zegt nanotechnologie onderzoeker Maria DeRosa van Carleton University in Ottowa, Canada. Gewassen missen niet alleen hun voer, dit verhoogt ook de stikstofvervuiling die ongewenste algenbloei in waterwegen kan veroorzaken. Het gebruik van meststoffen in de vorm van nanodeeltjes kan het veel gemakkelijker maken voor planten om te absorberen, waardoor de hoeveelheid die boeren op hun velden moeten zetten drastisch wordt verminderd. Dit kan andere spin-off voordelen hebben – ongeveer 1% van ‘ s werelds energie-output wordt momenteel gebruikt om kunstmest te maken, dus bezuinigen kan de uitstoot van broeikasgassen het proces veroorzaakt verminderen.
het toevoegen van nanodeeltjes van titaandioxide aan meststoffen kan helpen ongewenste bacteriën af te breken, terwijl andere nanodeeltjes zijn gebruikt om langzaam chemische verbindingen vrij te geven die de groei van planten reguleren, voegt DeRosa toe.
is het veilig?
in Europa leidde de komst van genetisch gemodificeerde levensmiddelen in de jaren negentig tot een public relations-ramp die de industrie in feite heeft gesloten. Nanotech advocaten zijn wanhopig om te voorkomen dat ze worden geteerd met dezelfde borstel.
“de parallellen zijn onmiskenbaar”, zegt Kathy Jo Wetter, die werkt aan nanotech-kwesties met de ETC-groep, een campagneorganisatie die geïnteresseerd is in de impact van technologie op gezondheid en milieu. “Producten zijn overhaast op de markt gebracht zonder de juiste beoordeling en vrijwel geen openbare discussie.”
maar zelfs als ze dat wilden, mogen levensmiddelenbedrijven geen slimme nieuwe nanotechnologieën in hun producten gebruiken zonder goedkeuring van de regelgeving. “Ondanks enkele eerdere zorgen dat het gebruik van nanomaterialen in voedsel in wezen niet gereguleerd was, is het duidelijk dat nanotechnologieën in voedsel gereguleerd zijn”, zegt Diana Bowman, een expert in risico en volksgezondheid aan de Universiteit van Michigan.
alle levensmiddelen die nanomaterialen bevatten of met behulp van nanotechnologie worden verwerkt, vallen onder dezelfde regelgeving als conventionele levensmiddelen. De volgende uitdaging, die Bowman zegt nog niet is aangepakt, is om uit te vinden hoe effectief de bestaande regelgeving is om te kijken naar eventuele nieuwe effecten in verband met nanotechnologieën. “Dit is nog steeds een open en veelbesproken vraag”, zegt Bowman.
tot voor kort was de industrie niet verplicht producten die nanomaterialen bevatten, te etiketteren. Maar dat verandert. De Europese Unie heeft onlangs nieuwe regelgeving voor cosmetica en voedseletikettering ingevoerd, aldus Bowman. Vanaf eind 2014 wordt het een wettelijke verplichting om levensmiddelen die nanomaterialen bevatten duidelijk te etiketteren-hoewel de regelgeving geen betrekking heeft op productieprocessen.
het is een stap in de goede richting, zegt Kai Savolainen, directeur van het Onderzoekscentrum voor Nanoveiligheid van het Finse Instituut voor arbeidsgeneeskunde. Hij zegt bezorgd te zijn dat voedselproducenten op dit moment niet specifiek hoeven te verklaren of ze nanotechnologie gebruiken. “Ik vind dat ik het recht moet hebben om te weten wat ik in mijn mond stop”, zegt hij.Savolainen zegt dat hoewel hij geen grote risico ‘ s van nanoproducten verwacht, meer veiligheidsstudies nodig zijn die specifiek gericht zijn op het innemen van nanodeeltjes. “Er zijn duizenden nanosafety studies, maar zeer weinig van hen kunnen worden gebruikt voor risicobeoordeling,” zegt hij.
Europese regelgevers proberen er ook voor te zorgen dat nanotechnologie niet de volgende GM wordt. De komende verordeningen over het toezicht op nieuwe voedingsmiddelen worden herschreven om daarin “checks and balances” voor nanotechnologie op te nemen.Bowman zegt dat het van essentieel belang is om het gebruik van nanotechnologieën in levensmiddelen nu te onderzoeken en te bespreken, in plaats van te wachten tot er een reactie van de consument is. “Landen zoals de VS, het Verenigd Koninkrijk, De Europese Unie meer in het algemeen, Australië en Nieuw-Zeeland zijn zeer proactief geweest in het onderzoeken van de effectiviteit van hun regelgevende kaders voor het omgaan met nanotechnologieën,” zegt ze.
bent u het eens of oneens met dit artikel? Geef ons uw mening en help mee het debat over nanotechnologie vorm te geven in de commentaren hieronder.
{{topLeft}}
{{bottomLeft}}
{{topRight}}
{{bottomRight}}
{{/goalExceededMarkerPercentage}}
{{/ticker}}
{{heading}}
{{#paragraphs}}
{{.}}
{{/paragraphs}}{{highlightedText}}
- Nano futures
- Nanotechnologie
- kenmerken
- Deel op Facebook
- Delen op Twitter
- Delen via e-Mail
- Delen op LinkedIn
- Delen op Pinterest
- Delen op WhatsApp
- Delen op Messenger