- Nanocząstki takie jak TiO₂, Ag, ZnO i nano/mikroplastiki najczęściej występują w żywności i wodzie pitnej, dostając się tam celowo lub przez zanieczyszczenie środowiska.
- Badania wskazują na skutki toksyczne, w tym stres oksydacyjny, zapalenia i zmiany w barierze nabłonkowej, z efektami w wątrobie, jelitach oraz na rozwój i rozród.
- Ocena ryzyka stosuje metody jak szacowany dzienny pobór (EDI), iloraz zagrożenia (HQ) czy model Monte Carlo, ale brakuje badań chronicznych przy niskich dawkach.
- Unia Europejska zakazała E171 (TiO₂) z powodu genotoksyczności, podczas gdy E551 (krzemionka) uznana jest za bezpieczną.
Wstęp do nanocząstek w łańcuchu żywnościowym
Nanotechnologia coraz szerzej wchodzi do systemów rolniczo-spożywczych, w tym poprzez nano-uzupełnienia, środki pomocnicze w przetwarzaniu i inteligentne opakowania. To rodzi obawy dotyczące ekspozycji dietetycznej i wpływu na zdrowie człowieka. Strukturalne przeszukanie bazy Scopus w latach 2016-2025 zidentyfikowało 669 rekordów na temat nanocząstek (NP) w żywności i wodzie pitnej, z czego 262 spełniało kryteria włączenia.
Najczęściej spotykane nanocząstki w żywności
Najczęściej raportowane nanocząstki to TiO₂, Ag, ZnO oraz nano- i mikroplastiki. Na dalszych miejscach znajdują się SiO₂, CuO, CeO₂, nanocząstki zerovalentnego żelaza (nZVI), Fe₂O₃, Ni i grafen. Dostają się one do łańcucha żywnościowego na trzy główne sposoby: celowe dodawanie do żywności i suplementów, migracja z materiałów kontaktujących się z żywnością oraz przenoszenie z środowiska do surowców i produktów rolnych.
Drogi wejścia nanocząstek do pożywienia
- Celowe użycie w żywności i suplementach diety.
- Migracja z opakowań i materiałów kontaktowych.
- Zanieczyszczenie środowiskowe surowców rolnych.
Toksykologiczne skutki nanocząstek
Badania in vitro i in vivo konsekwentnie wykazują stres oksydacyjny, stany zapalne, sygnały genotoksyczne oraz zmiany w barierze nabłonkowej. Ekspozycja doustna u zwierząt wiąże się z efektami w wątrobie, przewodzie pokarmowym, rozwoju, rozrodzie oraz zachowaniach neurobehawioralnych.
Metody oceny ryzyka zdrowotnego
Charakteryzacja ryzyka opiera się na wskaźnikach takich jak szacowany dzienny pobór (EDI), dzienny pobór metali (DIM), iloraz zagrożenia (HQ), indeks zagrożenia (HI), margines ekspozycji (MOE), metody oparte na dolnym limicie ufności dawki referencyjnej (BMDL) oraz ryzyko raka (CR). Często łączy się je z probabilistycznym modelowaniem Monte Carlo oraz korektami specyficznymi dla nanocząstek, w tym dawkami ekwiwalentnymi jonów, skorygowanymi o biodostępność, ekstrapolacją z in vitro do in vivo (IVIVE) oraz modelami farmakokinetycznymi opartymi na fizjologii (PBPK/PBTK).
Luki metodologiczne w badaniach
- Ograniczona liczba EDI oparta na liczbie cząstek NP.
- Uzależnienie od pomiarów całkowitej zawartości pierwiastków.
- Niezgodność metryk dawek między ekspozycją a punktami wyjścia zagrożenia (PoD).
- Brak chronicznych badań doustnych przy niskich dawkach odpowiednich do modelowania BMD.
Różnice w regulacjach dotyczących nanocząstek
Regulacje różnią się w zależności od regionu. W Unii Europejskiej E171 (TiO₂ spożywczy) nie jest już uznawany za bezpieczny z powodu nierozstrzygniętej genotoksyczności. Z kolei syntetyczna krzemionka amorficzna (E551) nie budzi obaw bezpieczeństwa, wsparta doustnym NOAEL na poziomie około 1000 mg/kg masy ciała/dzień.
Zaproponowane ramy oceny ekspozycji doustnej
Aby wspomóc podejmowanie decyzji, proponuje się hierarchiczne ramy oceny ekspozycji doustnej. Wyrównują one metryki dawek, standaryzują charakterystykę nano za pomocą spICP-MS i AF4-ICP-MS, integrują testy biodostępności oparte na INFOGEST oraz zapewniają przejrzyste raportowanie niepewności i wrażliwości.
Źródło: Oryginalny artykuł
Zapalony zielarz i miłośniki natury. Zainspirowany złożonością i bogactwem natury, poświęcił swoje życie odkrywaniu i naukowemu badaniu roślin leczniczych. Pasja do roślin i głębokie zrozumienie ich leczniczych właściwości przekłada się na unikalne, holistyczne podejście do zdrowia i wellness.