CC BY
7
80 лет МГУПП
УДК 664:661.857+661.691
Вопросы оценки безопасности и анализа
содержания инженерных наночастиц в пище
О.В. Красноярова, аспирант, К.И. Попов, д-р хим. наук, профессор, Л.А. Каплин, д-р техн. наук, профессор, Д.А. Еделев, д-р мед. наук, д-р экон. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств
Мировой рынок пищевых наноп-родуктов и нанотехнологий бурно развивается [1,2]. Согласно данным ^АР [3], его объем в 2009 г. только в секторе пищевой упаковки составил 4,21 млрд долл. США, а к 2014 г. по прог-нозу он возрастет до 7,3
120
100
80
60
40
20
Время, лет
Рис. 1. Тенденция (кумулята) нарастания числа патентов в области нанотехнологий в производстве пищевых продуктов, биологически активных добавок, пищевых добавок, упаковки и контактных материалов за 19932009 гг. [4] (сплошная линия - график экспоненциальной регрессии, построенный по методу наименьших квадратов)
1000
900
§ 800
| 700
§- 600
з 500
>, 400
о 300
° 200 и
# 100 о
2009 2010 2011
2012 Годы
2013 2014 2015
Рис. 2. Прогноз количества нанотехнологической продукции в области пищевых производств, доступной на рынке Российской федерации, на 2010-2015гг. [4]
Ключевые слова: пищевые продукты; инженерные наночастицы; анализ содержания; оценка; безопасность; упаковка.
Key words: foodstuff; engineering of nano-particles; the maintenance analysis; an estimation; safety; packing.
млрд долл. По нашим данным [4], количество патентов по данному направлению возрастает лавинообразно (рис. 1).
Количество уже существующей пищевой нанопродукции, а также ожидаемой на Российском рынке также быстро нарастает [4] (рис. 2).
При этом существенную долю данной продукции составляют инженерные наночастицы, искусственно вводимые в пищевые продукты и пищевую упаковку (рис. 3). Вместе с тем, вопросы оценки безопасности искусственно создаваемых и вводимых или мигрирующих в пищу инженерных наночастиц серебра, селена, двуокиси титана чрезвычайно актуальны и нигде в мире практически не решены до настоящего времени, что вызывает серьезную озабоченность [1, 2, 4-8].
Зав. кафедрой, д-р хим. наук, профессор К.И. Попов
Например, известно, тяжелые металлы плохо выводятся из организма и имеют свойство накапливаться в нем. Постоянное употребление серебра даже в малых дозах может вызвать хроническое заболевание, связанное с повышенным содержанием серебра в организме — арги-рию (аргентоз, аргироз). Наиболее известный человек, страдающий артерией - Пауль Карасон, имеющий в Америке прозвище Blue Man. Впервые информация в прессе о нем была опубликована 20 декабря 2007 г. Пауль более 15 лет принимает коллоидное серебро, изготовленное в домашних условиях из серебра и дистиллированной воды (рис. 4).
Аспирант О.В. Красноярова и зав. нанолабораторией, канд. хим. наук, доцент Н.Н. Котова
0
80 лет МГУПП
Рис. 3. Выпускаемые в США в промышленных масштабах пищевые добавки коллоидного золота, серебра, иридия и других элементов (из доклада Г. Обердёрстера Physico-^emical properties and toxicology
of Nanoparticles на 2008 NSF Nanoscale Science and Engineering Grantees Conference, December 3-5, 2008 Arlington, VA, USA)
Так он выглядел 15 лет назад
Так он выглядит сейчас
Рис. 4. Синяя кожа от хронического приема пищи, содержащей наносеребро (из доклада Г. Обердёрстера Physicо-chemical properties and toxicology of nanoparticles на 2008 NSF Nanoscale Science and Engineering Grantees Conference, December 3-5, 2008 Arlington, VA, USA)
Низкая степень опасности 23 %
Средняя степень опасности 77 %
Рис. 5. Оценка степени опасности пищевой нанопродукции, выполненная на основе данных Woodrow Wilson International Center for Scholars [4]
Рис. 6. Атомно-силовой микроскоп NTegra в лаборатории МГУПП
Изначально с помощью коллоидного серебра Пауль Карасон пытался избавиться от тяжелой формы дерматита. Дерматит прошел, но появился
Рис. 7. Атомные весы в лаборатории МГУПП
аргироз - болезнь, вызванная длительным отложением в организме серебра, его соединений или серебряной пыли, которая развивается при длительном применении больших доз серебра - концентрацией раствора 30- 50 мг/л в течение 7-8 лет с лечебной целью, а также при работе с соединениями серебра в производственных условиях. Заболевание характеризуется необратимой сильной пигментацией кожи, принимающей серебристый или синевато-серый оттенок. Способов лечения на данный момент не существует, хотя ограниченно может помочь лазерная терапия или дермаб-разия.
К сожалению, большинство пищевой нанопродукции на данный момент оценивается как потенциально опасное (рис. 5).
В Российской Федерации хорошо понимают эту проблему. В 2008 г. стартовал национальный проект: «Разработка нормативно-методического обеспечения и средств контроля содержания и безопасности нано-ча-стиц в продукции сельского хозяйства, пищевых продуктах и упаковоч-
ных материалах» [4], цель которого -создание комплекса методов, средств и руководств по их применению для контроля содержания и безопасности наночастиц и наноматериалов, содержащихся в сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктах и упаковочных материалах. Проект рассчитан на 2008-2011 гг., головной исполнитель - МГУПП.
В рамках проекта уже разработаны несколько методик анализа нанодис-персий тяжелых металлов и их оксидах в пищевых матриксах методами просвечивающей электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии, динамического светорассеи-вания [9, 10], подготовлены и утверждены на государственном уровне 3 документа [11-13]. Еще семь документов будут подготовлены в 2011 г. Кроме того, создана и оборудована уникальная для пищевой отрасли России аналитическая Эталонная нанолабо-ратория (рис. 6-7) с широкими возможностями анализа пищевых нано-дисперсий, а также оснащенная непрерывно пополняемой базой данных по разработкам в области пищевых нанотехнологий (рис. 8).
ЛИТЕРАТУРА
1. Blanco, C. Determining nanomaterials in food. Trends in Analytical Chemistry (2010) doi: 10.1016/j.trac.2010.08.010/C. Blanco, Y. Pico., в печати).
2. Пищевые нанотехнологии: перспективы и проблемы/Попов К.И. [и др.]. - М.: МГУПП, 2010.
3. Innovative Research and Products (iRAP), Nano-enabled packaging for the food and beverage industry - A global technology industry and market analysis, FT-102 (2009) 1-107 (http:// www.innoresearch.net/ report_summary.aspx?id = 68&pg = 107&rcd=FT-102&pd=7/1/2009).
4. Отчеты по Государственному контракту РФ № 01.648.12.3023 «Разработка нормативно-методического обеспечения и средств контроля содержания и безопасности наночас-тиц в продукции сельского хозяйства, пищевых продуктах и упаковочных материалах» за 2008, 2009 гг. - М.: МГУПП, 2010.
5. Review on health safety aspects of nanotechnologies ion food production/H. Bowmeester [et al.]. Regulatory Toxicol. And Pharmacol. -2009. - № 53. - Р. 52-62.
6. Considerations for environmental fate and ecotoxicity testing to support environmental risk assessments for engineered nanoparticles/K. Tiede [et al.]. J. Chromatogr. A. - 2009. -№ 1216. - Р. 503-509.
7. A review of analytical methods for the identification and characterization of nano delivery systems in food/D. M.A. Luykx, R.J.B. Peters, S.M. van Ruth, H. Bouwmeester//J. Agricult. Food Chem. - 2008. - № 56. - Р. 8231-8247.
8. Пищевые нанотехнологии. Российский химический журнал/К.И. Попов, А.Н. Филиппов, С.А. Хуршу-дян//Ж. ВХО им. Д.И. Менделеева. - 2009. - Т. 53. - № 2. - С. 8697.
9. Методические аспекты анализа наночастиц серебра в молоке методом просвечивающей электронной
микроскопии/К.И. Попов [и др.]// Ж. ВХО им. Д.И. Менделеева-2010. - № 9. - С. 36-38.
10. Осташенкова, Н.В. Анализ на-ночастиц в пищевых продуктах и упаковочных материалах методом электронной микроскопии/Н.В. Осташенкова, Н.Н. Котова, О.В. Крас-ноярова//Пищевая промышленность. - 2010. - № 4. - С. 44-45.
11. Методические рекомендации МР 1.2. 2640-10 «Методы отбора проб, выявления и определения содержания наночастиц и наноматери-алов в составе сельскохозяйственной, пищевой продукции и упаковочных материалов».
12. Методические указания МУ
1.2.2637-10 «Порядок и методы проведения контроля миграции нано-частиц из упаковочных материалов».
13. Методические указания МУ
1.2.2638-10 «Оценка безопасности контактирующих с пищевыми продуктами упаковочных материалов, полученных с использованием нано-технологий».
ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА
НАЦИОНАЛЬНАЯ СЛАВА
И КОНКУРС
«ВСЕРОССИЙСКАЯ МАРКА (III ТЫСЯЧЕЛЕТИЕ). ЗНАК КАЧЕСТВА XXI ВЕКА»
14-17 декабря 2010 г. Москва, ВВЦ, павильон N° 69
Исполнительная дирекция: 000 «АМСК0РТ Интернэшнл»
129223, Москва, Проспект Мира,
8ВЦ, павильон № 69
Тел.: (499) 760-33-86, (495} 234-50-42.
Тел./факс: (499) 760-33-56, 760-36-57,
760-33-82
E-mail: kataeva@amscort.ru, ustinova@amscort.ru, bmv@amscort.ru www.rosmarka.ru
ПРИГЛАШАЕМ К УЧАСТИЮ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ПОСТАВЩИКОВ НА РОССИЙСКИЙ РЫНОК ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ТОВАРОВ, УСЛУГ И ТЕХНОЛОГИЙ
ОРГАНИЗАТОРЫ:
• Р0СТЕСТ-Москва
• АМСК0РТ Интернэшнл
• Фонд социально-экономических и интеллектуальных программ
• Фонд «Национальная Слава»
