Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Nanomateriály a potraviny

23.02.2011  |  721× přečteno      vytisknout článek

Nanomateriály a potraviny

Ačkoliv neexistuje žádná oficiální definice, považují se za nanomateriály ty materiály, které mají minimálně jeden rozměr pod 100 nm. Patří sem:
- nanofólie a potahy (< 100 nm u jednoho rozměru);
- nanotrubice a drátky (< 100 nm u dvou rozměrů);
- nanočástice (< 100 nm u tří rozměrů).

Nanočástice se vyskytují přirozeně (např. v popelu, jako půdní částice nebo biomolekuly), vznikají bez záměru (např. ve výfukových plynech z dieslových motorů) nebo se vyrábějí záměrně jako tzv. "engineered (manufactured) nanoparticles" (ENP).

V důsledku své velikosti vykazují nanočástice ve srovnání s běžnými částicemi odlišné fyzikálně-chemické vlastnosti. Jde například o změny optických vlastností, které vedou ke změně barvy (např. koloidní částice zlata jsou sytě červené), tepelného chování, materiálové pevnosti, rozpustnosti, vodivosti a katalytické aktivity. Nanočástice jsou ve skutečnosti předělem mezi atomovými nebo molekulárními strukturami a rozměrnými materiály (bulk materials). Například nanočástice vyrobené z polovodičových materiálů o velikosti v rozsahu ca 1-10 nm (to odpovídá průměru 10-50 atomů) jsou dostatečně velké na to, aby vykazovaly kvantové účinky a běžně se nazývají kvantové tečky (quantum dots).

Pravděpodobně však nejvýznamnější vliv na chování nanočástic má změna poměru povrch-objem. Objem se s velikostí snižuje, ale podíl atomů na povrchu částic se zvyšuje, a proto povrchové vlastnosti nanočástic převažují nad vlastnostmi objemného materiálu. Struktura a vlastnosti povrchů nanočástic jsou dále podstatně modifikovány ve srovnání s povrchy stejných materiálů v objemné formě, a to kvůli úměrně vysokému zakřivení povrchů nanočástic, většího počtu povrchových defektů i přítomnosti vysoce katalyticky aktivních míst. Cílené změny povrchových vlastností ENP lze dosáhnout potahováním nebo funkcionalizací nanočástic.
 
O potenciálním prospěchu ENP se dlouho vědělo, ale až donedávna nebyl učiněn krok od výzkumu k výrobě a použití. V současné době se ENP vyrábějí a to ve stále větším množství, přičemž nacházejí uplatnění v širokém okruhu výrobků i sektorů, např. v medicíně, kosmetice, textilu, strojírenství, elektronice a ochraně životního prostředí.

Očekává se, že v potravinářském sektoru dojde k rychlému zvýšení používání potravinářských přísad, aditiv, doplňků stravy a materiálů přicházejících do kontaktu s potravinami získaných pomocí nanotechnologie. Uvádí se, že více než 200 společností na světě provádí výzkum a vývoj zaměřený na využití nanotechnologie v zemědělství, výrobě, zpracování, balení nebo dodávce potravin a doplňků stravy. Nanotechnologii lze také s výhodou využít pro zajišťování bezpečnosti potravin (detektory, senzory a značení potravin). V některých zemích se již nanomateriály používají v doplňcích stravy a potravinářských obalech, ve kterých nanojíly fungují jako bariéry proti difúzi plynů a nanostříbro jako antimikribiální prostředek.
 
Rozšiřování nanotechnologie vyvolalo diskusi týkající se bezpečnosti těchto materiálů pro lidské zdraví a životní prostředí. Je téměř nemožné, aby lidé nebyli vystavováni účinkům ENP, např. v důsledku migrace z potravinářských obalů do potravin nebo aplikace krémů přímo na pokožku. Kromě toho neúmyslné (např. voda, odpadní voda, kaly) a záměrné (např. remediace odpadních vod) uvolňování nanočástic do životního prostředí vede k nepřímé expozici člověka (např. prostřednictvím pitné vody, potravinového řetězce aj.).
 
Podrobně se studovala plicní toxicita částic obsažených ve vzduchu (většinou se uvádějí jako ultrajemné částice < 10 um) a ví se tak, že toxicita silně souvisí s velikostí částic. Dosud však není mnoho známo o toxicitě ENP a jejich vlivu na lidské zdraví a životní prostředí (vodu a půdu). Některé studie však naznačují jejich (eko-)toxicitu. Uvádí se, že různé typy nanočástic působí cytotoxicky, prostupují buněčné vrstvy a akumulují se v tkáni. Je známa toxicita fullerenů a nanočástic TiO2 vůči Daphnia a jiným vodním species a také fytotoxicita nanočástic oxidu hlinitého. Fullereny, stříbro a jiné nanočástice vykazují rovněž antibakteriální účinky, které se využívají v prostředcích na ochranu zdraví a ve vodném prostředí

Dokonce v případech, kde nanočástice nevykazují žádnou akutní toxicitu, zůstávají nezodpovězeny otázky dlouhodobých účinků, bioakumulace a vlivu na strukturu (webs) potravin. ENP mohou rovněž ovlivňovat toxicitu jiných látek, protože je o přirozených nanomateriálech známo, že působí jako "nanovektory" pro kontaminanty. Studie zaměřená na kapra ukázala zvýšenou bioakumulaci kadmia v přítomnosti nanočástic TiO2.

Je proto velmi důležité, že se začalo s objasňováním chování ENP v potravinářských materiálech, spotřebitelských výrobcích a environmentálním prostředí a také toxicity ENP pro lidí a životní prostředí. K tomu je zapotřebí mít k dispozici analytické metody, které umožní detekci a charakterizaci ENP v řadě typů matric.
 
Vývoj v oblasti nanotechnologie postupuje rychle, a proto se očekává, že v budoucnu bude stále více výrobků, které budou obsahovat některý typ nanomateriálu. Dosud se však ví málo o výskytu, působení a toxicitě nanočástic. Nedostatečná znalost je zapříčiněna například tím, že chybí metodologie pro detekci a charakterizaci uměle vyrobených nanočástic v komplexních matricích, tj. vodě, půdě nebo potravinách.
V práci publikované pod názvem "Detection and characterization of engineered nanoparticles in food and the environment" je podán přehled o různých analytických technikách, které jsou k dispozici pro detekci i fyzikální a chemickou charakterizaci vyrobených nanočástic a to ve výrobcích (product formulations), životním prostředí a potravinářských materiálech. Dosud se udělalo málo práce v souvislosti s detekcí a charakterizací vyrobených nanočástic v potravinách.
 
Zdroj: Food Additives & Contaminants 25, 2008, č. 7, www.bezpecnostpotravin.cz
 


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Regitas s.r.o.
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist