Kluczowe wnioski:

  • Nanocząstki takie jak TiO₂, Ag, ZnO i nano/mikroplastiki najczęściej występują w żywności i wodzie pitnej, dostając się tam poprzez celowe stosowanie, migrację z opakowań lub środowisko.
  • Badania wskazują na stres oksydacyjny, zapalenia, genotoksyczność i zmiany w barierze nabłonkowej, z efektami w wątrobie, jelitach, rozwoju, rozrodzie i zachowaniu neurologicznym.
  • Ocena ryzyka stosuje metody jak EDI, HQ, HI, MOE i modele Monte Carlo, ale brakuje badań chronicznych przy niskich dawkach.
  • Unia Europejska zakazała E171 (TiO₂) z powodu genotoksyczności, podczas gdy E551 (krzemionka) uznana za bezpieczną z NOAEL ok. 1000 mg/kg masy ciała/dzień.

Wstęp do nanocząstek w łańcuchu żywnościowym

Nanotechnologia coraz częściej pojawia się w systemach rolniczo-spożywczych, w tym w nawozach, środkach pomocniczych przetwarzania i inteligentnych opakowaniach. To rodzi obawy dotyczące ekspozycji dietetycznej i wpływu na zdrowie człowieka. Strukturyzowane wyszukiwanie w bazie Scopus z lat 2016-2025 выявiło 669 rekordów na temat nanocząstek (NPs) w żywności i wodzie pitnej, z czego 262 spełniło kryteria włączenia.

Najczęściej spotykane nanocząstki w żywności

Najczęściej zgłaszanymi nanocząstkami są TiO₂, Ag, ZnO oraz nano- i mikroplastiki. Na dalszych miejscach znajdują się SiO₂, CuO, CeO₂, nanoscale zero-valent iron (nZVI), Fe₂O₃, Ni i grafen. Nanocząstki dostają się do łańcucha pokarmowego poprzez celowe dodawanie do żywności i suplementów, migrację z materiałów kontaktujących się z żywnością oraz transfer środowiskowy do surowców i produktów rolnych.

Trasy ekspozycji i dowody toksykologiczne

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, układzie rozrodczym oraz zachowaniu neurobehawioralnym.

Metody oceny ryzyka zdrowotnego

Charakteryzacja ryzyka wykorzystuje wskaźniki takie jak szacowane dzienne spożycie (EDI), dzienne spożycie metali (DIM), współczynnik zagrożenia (HQ), indeks zagrożenia (HI), margines ekspozycji (MOE), metody oparte na dolnym granicy ufności dawki referencyjnej (BMDL) oraz ryzyko raka (CR). Często łączone są z probabilistycznym modelowaniem Monte Carlo oraz korektami specyficznymi dla nanocząstek, w tym dawkowaniem równoważnym jonów, korekta biodostępności, ekstrapolacją z in vitro do in vivo (IVIVE) i modelami farmakokinetycznymi (PBPK/PBTK).

Sprawdź również:  Mniszek lekarski w walce z rakiem: Od składu chemicznego po szlaki sygnałowe w komórkach nowotworowych

Luki metodologiczne w badaniach

Istnieją istotne braki, takie jak ograniczona liczba EDI oparta na jednostkach NP, poleganie na pomiarach całkowitej zawartości pierwiastków, niezgodność metryk dawek między ekspozycją a punktami wyjścia zagrożenia (PoDs) oraz brak chronicznych badań doustnych przy niskich dawkach odpowiednich do modelowania BMD.

Różnice regulacyjne i propozycje rozwiązań

Regulacje różnią się: E171 (TiO₂ spożywczy) nie jest już uznawany za bezpieczny w Unii Europejskiej z powodu nierozstrzygniętej genotoksyczności, podczas gdy syntetyczna krzemionka bezpostaciowa (E551) nie budzi obaw bezpieczeństwa, z doustnym NOAEL ok. 1000 mg/kg masy ciała/dzień. Proponowany jest hierarchiczny framework ekspozycji doustnej, który ujednolica metryki dawek, standaryzuje charakterystykę nano za pomocą spICP-MS i AF4-ICP-MS, integruje testy biodostępności INFOGEST oraz zapewnia przejrzyste raportowanie niepewności i wrażliwości.

Słowa kluczowe

  • Model dawka-odpowiedź
  • Bezpieczeństwo żywności
  • Charakteryzacja zagrożenia
  • Nanotechnologia
  • Model probabilistyczny
  • Zrównoważony system żywnościowy

Źródło: Oryginalny artykuł