Нанотехнология предлагает пищевой промышленности ряд новых подходов для улучшения качества, срока годности, безопасности и здоровья пищевых продуктов. Тем не менее, потребители, регулирующие органы и пищевая промышленность обеспокоены потенциальными побочными эффектами (токсичностью), связанными с применением нанотехнологий в пищевых продуктах.
В частности, существует обеспокоенность по поводу прямого включения сконструированных наночастиц в пищевые продукты, такие как те, которые используются в качестве систем доставки для красителей, ароматизаторов, консервантов, питательных веществ и нутрицевтиков, или те, которые используются для изменения оптических, реологических или текучих свойств пищевых продуктов. или пищевой упаковки.
Ученые отмечают, что наночастицы уже присутствуют во многих натуральных и обработанных пищевых продуктах и что новые виды наночастиц могут быть использованы в будущем в качестве функциональных ингредиентов в пищевой промышленности. Многие из этих наночастиц вряд ли будут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека, но есть свидетельства того, что некоторые из них могут оказывать вредное воздействие.
Нанотехнология включает в себя разработку, характеристику и применение материалов со шкалами длин в нанометровом диапазоне (обычно 1–100 нм). Управление структурой и свойствами материалов в этом масштабе длины может привести к новым свойствам, которые выгодны для определенных коммерческих применений.
В некоторых случаях наноматериалы, используемые в пищевой промышленности, не предназначены для попадания в конечный пищевой продукт, например, используемые в упаковке, сенсорах и антимикробных средствах, предназначенных для дезинфекции пищевых производств. В других случаях наноматериалы специально предназначены для включения в пищевые продукты, такие как наночастицы, используемые в качестве систем доставки, или для изменения оптических, реологических свойств или свойств текучести.
Важно различать потенциальные источники наноразмерных материалов, содержащихся в пищевых продуктах.
- Наноразмерные материалы естественным образом присутствуют во многих обычно потребляемых продуктах, таких как мицеллы казеина в молоке или определенные органеллы, обнаруженные в клетках растений или животных.
- Инженерные наноразмерные материалы (ИНМ) могут быть преднамеренно добавлены в продукты питания (такие как системы доставки на основе наночастиц), или они могут случайно попасть в продукты питания (такие как наночастицы в упаковочных материалах, которые выщелачиваются в пищевой матрице). ИНМ представляют собой наночастицы, чей состав, размер, форма и межфазные свойства специально разработаны для достижения одного или нескольких функциональных свойств. В частности, они могут использоваться для создания систем доставки питательных веществ, нутрицевтиков, красителей, ароматизаторов и консервантов, или они могут использоваться для изменения текстуры, внешнего вида или стабильности пищевых продуктов.
- Наконец, наноразмерные структуры могут присутствовать в пищевых продуктах в результате обычно используемых операций обработки пищевых продуктов, таких как гомогенизация, измельчение и приготовление пищи. В этом случае они являются естественным следствием используемых операций обработки.
Существует значительный интерес к использованию как органических, так и неорганических наночастиц из-за их потенциала для улучшения качества пищевых продуктов, их безопасности или питательных свойств. Однако небольшой размер наночастиц означает, что они могут вести себя по-разному в организме человека, чем более крупные частицы или объемные материалы, обычно используемые в качестве пищевых ингредиентов. В результате возникает необходимость лучше понять судьбу желудочно-кишечного тракта после воздействия на него наночастиц и охарактеризовать их потенциальную токсичность.
В настоящее время существует относительно плохое понимание судьбы ЖКТ и токсичности большинства типов пищевых наночастиц, и невозможно дать единую общую рекомендацию о безопасности всех типов наночастиц.
У разных видов наночастиц будут разные механизмы действия.
1. Для неорганических наночастиц их способность поглощаться организмом, накапливаться в определенных тканях и вызывать цитотоксичность, является наиболее важным механизмом.
2. Для органических наночастиц их способность улучшать биодоступность потенциально токсичных веществ (таких как пестициды или гормоны) или веществ, которые токсичны только при высоких уровнях (таких как некоторые жирорастворимые витамины), являются важными механизмами.
Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы установить потенциальную величину и важность этих эффектов.