¿Es posible identificar los nanomateriales en los alimentos? ¿Sabemos qué son?

La nanotecnología, conjunto de técnicas que se utilizan para manipular la materia a la escala de átomos y moléculas, ha comenzado a encontrar aplicaciones en la agricultura y la industria alimentaria. Algunos nanomateriales tienen propiedades fisicoquímicas únicas que pueden ser explotadas para “supuestos efectos beneficiosos” en los alimentos. Mayor vida útil, aumento de la liberación de sabor, aumento de la absorción de nutrientes y otros componentes bioactivos son algunos ejemplos.

No parece haber ningún límite a lo que los técnicos en alimentos están dispuestos a hacer para que nuestra comida y la nanotecnología vayan a dar un conjunto nuevo de herramientas e ir a nuevos extremos.

Para detectar y medir un nanomaterial en el ciclo de vida de los alimentos y la estimación de la nanoescala, así como evaluar propiedades de interés que dan consistencia y seguridad en la fabricación, o la comprensión de los posibles efectos beneficiosos o adversos de la intercalación de alimentos, el tiempo es el punto clave.

En un artículo recientemente publicado por el sector dedicado a la nanotecnología de la Sociedad Norteamericana de Químicos sobre las perspectivas de la nanotecnología, "Medición de nanomateriales en los alimentos: Consideración integral de retos y perspectivas del Futuro", los científicos describen el estado de la ciencia para la evaluación de la nanoescala, desarrollan métodos de medición para ser aplicados a los alimentos y al aparato digestivo y más importante aún, identifican el vacío del conocimiento del método crítico que debe ser dirigido a informar correctamente sobre el riesgo y la gestión de las políticas públicas.

Este artículo está basado en el trabajo de un conjunto de técnicos que participaron en un proyecto para el lanzamiento de un suplemento alimentario nanotecnológico denominado (NRFA por su sigla en inglés). Dentro de las compañías internacionalesque financiaron el proyecto se encuentran Abbott Nutrition, Cargill Incorporated, The Coca-Cola Company, ConAgra Foods Inc., Dr Pepper Snapple Group, General Mills Inc., Hillshire Brands, Kellogg Co., Kraft Foods Group, Inc., Mars, Incorporated, Mondelez International, Nestlé USA, PepsiCo, Inc., Senomyx, Inc., Unilever, The Valspar Corporation.

¿Dónde está el problema?

Según los autores, hay varios factores que complican el desarrollo de métodos para detectar y evaluar los nanomateriales en los alimentos y materiales en contacto con alimentos.

En primer lugar, ya sea que se encuentre presente de forma natural o intencionalmente agregada a los alimentos, las aplicaciones y el impacto de los nanomateriales son diversos.

En segundo lugar, es muy importante reconocer y diferenciar los materiales a nanoescala que están naturalmente presentes en los alimentos. Por ejemplo, antes del procesamiento industrial, los productos lácteos contienen una gran cantidad de coloides asociados, nanopartículas de biopolímeros, y nanoemulsiones.

Y, por último, un considerable desafío de caracterización incluye la consideración de los cambios fisicoquímicos, cómo un nanomaterial se mueve de formulación y preparación a través de su incorporación en los alimentos y en última instancia a través del consumo y la absorción. Estas complejidades que afectan a las interacciones biológicas del nanomaterial podrían incluir el tamaño nanomaterial efectivo (incluyendo aglomeración y agregación), la solubilidad / dispersabilidad, forma química, la reactividad química, química de la superficie, la forma y la porosidad.

Los nanomateriales relativamente prístinos en el punto de su fabricación son bastante sencillos para caracterizar, pero estos materiales sufren cambios físicos y / o químicos durante el procesamiento de alimentos, embalaje, el envejecimiento, y durante su tránsito por el tracto digestivo. Especialmente esta última área - la complejidad inherente del tubo digestivo de mamíferos - crea complicaciones adicionales para la caracterización de nanomateriales.

Como señalan los autores, el pH, la fuerza iónica, la composición y las superficies de absorción del tracto alimentario y la composición de los cambios de la matriz de alimentos durante la digestión varían considerablemente. Además, la microflora con la que interactúan nanopartículas puede cambiar drásticamente en especies y números.

Por ejemplo, se ha demostrado que las nanopartículas de plata expuestas a líquido del estómago se someten a cambios en el tamaño, forma, y composición, y los valores de estos cambios, dependen del tamaño de la partícula (véase: "Cambios en las nanopartículas de plata expuestas al fluido gástrico artificial humano: efectos del tamaño de las partículas y química de la superficie ").

Lo que esto significa es que, si el tamaño, incluyendo la influencia de la aglomeración / agregación, puede cambiar con las condiciones ambientales, el monitoreo en tiempo real del comportamiento de nanomateriales en entornos biológicos será extremadamente difícil. Además, numerosos pasos pre-analíticos, incluyendo la degradación de la matriz del alimento y la separación de los compuestos de interés por parte de los antecedentes nanomateriales, requiere aislar el nanomaterial para su caracterización.

¿Qué enfoques están disponibles actualmente?

"Debido a la complejidad y la disparidad física de los nanomateriales en diferentes puntos en el tiempo de procesamiento de la ingestión, es probable que ningún método sea suficiente para caracterizar los posibles beneficios o riesgos de que estos materiales pueden presentar al consumidor," escriben los autores. "Es probable que se necesita una combinación de métodos para la evaluación de preguntas específicas para determinar los mejores resultados de los análisis."

Explican que los métodos de detección difieren en función de las cuestiones específicas que se abordarán, como las siguientes:

• ¿Están los materiales a nanoescala presentes, o se han dispersado en sus componentes moleculares y por lo tanto dejaron de ser los nanomateriales?
• ¿Los materiales a nanoescala tienen un tamaño y una forma coherente, o se alteran químicamente debido a la interacción biológica tales como la agregación / desagregación?
• ¿Ha habido alguna transformación química de superficie o núcleo de componente (es decir, oxidación o reducción), o es la concentración de algún componente cambiante?
• ¿Es necesario determinar la cantidad de nanomaterial presente y donde exactamente el nanomaterial se encuentra, o es apropiado determinar solamente si está presente?

Luego, el artículo detalla las diversas técnicas de detección actualmente disponibles para diversos nanomateriales.

En conclusión, los autores hacen hincapié en la necesidad de la colaboración interdisciplinaria con el fin de permitir el intercambio activo de conocimientos entre los químicos, físicos, toxicólogos, tecnólogos de alimentos, vendedores de instrumentos y otros actores importantes.

¿Cuánto conocemos en Uruguay sobre la aplicación de la nanotecnología en los alimentos?¿Qué impactos podrían causar estos nanomateriales en nuestra salud si los técnicos más involucrados en el tema afirman que es muy difícil identificarlos? ¿Estaremos comiendo alimentos con nanotecnología en nuestro país?

No lo sabemos, pero sí sabemos que las empresas que están haciendo las investigaciones y agregando namomateriales a sus productos, están presentes en nuestro país. Bien podríamos estar consumiendo alimentos con nanomateriales y la población en una ignorancia total. Aplicar el principio precautorio sería lo más lógico.

Artículo basado en: How to identify nanomaterials in food

RAPAL Uruguay agosto 2014