¿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