nanoalimentos

Nanoalimentos: Una Nueva Tecnologa en Nuestras Mesas

(1)


Fuen

te: O

ut o

f the

lab

orat

ory

and

on

to o

ur p

late

s:

Nan

otec

hnol

ogy

in fo

od a

nd a

gric

ultu

re (1

)

Sandra Jarrn Motte Fundacin Universitaria Iberoamericana, rea de Salud y Nutricin, Lima, Per.

Jaime A. Yez*Schering-Plough Research Institute, Department of Pharmaceutical Sciences and Drug Metabolism, Kenilworth, NJ 07033, USA

* Autor Correspondiente: Dr. Jaime A. Yez, Ph.D. - Consultor de ASPECSchering-Plough Research Institute Department of Pharmaceutical Sciences and Drug Metabolism 2015 Galloping Hill Road K-15-3-3700 Kenilworth, NJ 07033 USA

Telfono: 00-1-908-487-8777 E-mail: [email protected]

Asociacin Peruana de Consumidores y Usuarios

www.aspec.org.pe


(2)

Si bien es cierto la nanotecnologa est revo-lucionando el mundo de la medicina ofrecien-do frmacos ms especficos y potentes, as como tambin est produciendo materiales ms resistentes e inteligentes en el mundo de la construccin; ya se encuentra tambin revo-lucionando el mundo de la alimentacin crean-do nanoalimentos que ya estn ms cerca de nuestras mesas de lo que pensamos.

La definicin oficial de un nanoalimento es cuando nanopartculas, tcnicas o herramien-tas nanotecnolgicas son usadas durante el cultivo, produccin, procesamiento, o empa-cado de un alimento. La definicin no incluye a los alimentos modificados atmicamente (la ya establecida cocina atmica) o alimentos pro-ducidos por nanomquinas. La definicin de un alimento es de acuerdo al reporte Nanotec-nologa en Agricultura y Alimentos (Nanotech-nology in Agriculture and Food) (2).

El mundo de los nanoalimentos nos permitira la posibilidad de poder comer un helado que tenga la misma cantidad de grasa que una za-nahoria, comer una hamburguesa que reduzca el colesterol. Un mundo en el cual empacado inteligente pueda literalmente oler, detectar y destruir microorganismos que puedan hacer que el alimento se malogre o sepa mal. Los nanoalimentos prometen la habilidad de modi-ficar los alimentos de acuerdo al gusto y las necesidades nutricionales del consumidor. Por ejemplo, actualmente se utilizan nanoalimentos para aumentar el tiempo de vida del producto, alertar al consumidor si el alimento est con-taminado y reparar los envases daados. Ms an los productores de nanoalimentos prome-ten acabar con el hambre ofreciendo produc-tos ms baratos y seguros.

Este es el mundo de los nanoalimentos en el que cualquier cosa es posible, ya que se hace un restructuramiento de los alimentos al nivel atmico o molecular dejando alimentos que sean tan deliciosos, frescos y seguros. Por tal motivo, los nanoalimentos se definen como nanopartculas producidas por la nanotecno-loga con el objetivo de mejorar la seguridad

alimentaria, realzar la nutricin y el sabor de los alimentos y abaratar costos (3). Sin embargo, despus de la controversia que los alimen-tos y organismos genticamente modificados (OGMs) han causado, los nanoalimentos pare-cen ser el siguiente campo de batalla en tr-minos de seguridad y de regulacin en todo el Mundo.

Estudios iniciales indican por ejemplo que en Alemania los consumidores estaran en con-tra del uso de nanotecnologa en alimentos (4), mientras que en Austria los consumidores mostraron menos preocupacin por el uso de nanotecnologa en el empacado de alimentos, pero si se mostraron preocupados y un poco reacios a la idea de usar nanotecnologa en alimentos (5). Interesantemente, se observ en Suiza que cuando se les dio la opcin a los con-sumidores de escoger entre un OGM y un na-noalimento, se observo que los consumidores preferiran a los nanoalimentos ya que como no tienen manipuleo gentico tendran una mayor percepcin y aceptacin como naturales (6).

La nanotecnologa tiene sus orgenes en 1959 despus que el fsico Richard Feynman dio una

Definicin

Fuente: NanoAlimentos: El futuro de su Comida (7)


(3)

charla a la American Physical Society, en la cual predijo una era en la cual tomos individuales y molculas podran ser utilizados para crear estructuras complejas pero a una escala cada vez ms pequea. Quizs en ese momento no se imaginaba que tan pequea poda ser esa escala, ya que un nanmetro (nm) era algo que en ese entonces bordeaba con los lmites de la imaginacin. Nanotecnologa o la tecnologa nano se deriva de la palabra griega nano que significa enano ya que un nanmetro simboli-za la billonsima parte de un metro. Para poder ayudar a la visualizacin de cuan pequeo es un nanmetro consideremos que un virus tie-ne un tamao de entre 0.1 a 100 nanmetros, un glbulo rojo tiene aproximadamente un di-metro de 7000 nm, un cabello humano tiene 80000 nm de grosor, y una molcula de agua tiene casi 0.3 nm de dimetro (8).

Es as que la nanotecnologa ya se encuentra en muchos productos que estn en el merca-do; por ejemplo, bloqueadores solares (cre-mas) que utilizan oxido de titanio (TiO2) que es un material que en condiciones normales es de color blanco opaco y que es un buen agente bloqueador de radiacin ultravioleta, pero en nanoescala es transparente manteniendo sus propiedades bloqueadoras (8). Otra aplicacin est en medicina, como por ejemplo la nano-encapsulacin que es la inclusin de un ingre-diente activo en cpsulas a nanoescala. Estos ingredientes incluyen vitaminas, preservantes y enzimas (1). Es as que estas nanocpsulas tambin tienen el potencial de ser programa-das para que liberen el medicamente cuando estn en contacto con ciertas clulas espe-cficas, por ejemplo clulas cancergenas, sin embargo esto aun se encuentra en fases preli-minares (8).

Otro ejemplo es el avance en el mundo de la agricultura, es as que tenemos a los pestici-das inteligentes o nanocidas de las empresas Syngenta, Monsanto y BASF que ya han sido aprobados en Inglaterra y Estados Unidos. Los nanocidas o pesticidas inteligentes usan un sistema de liberacin controlada ya que se encuentran en pequeas capsulas de polme-ro que son modificadas para que se adhieran especficamente a las partes de la planta que necesitan ser protegidas. Estas nanocpsulas

se mantienen inertes hasta que el insecto (pes-te) empieza a consumir la planta y consume estas nanocpsulas y son los jugos digestivos especficos de la peste que liberan el pesticida dentro del cuerpo del insecto aniquilndolo y eventualmente exterminando a la peste (8).

Como se mencion antes, los nanoalimentos prometen la habilidad de modificar los alimen-tos de acuerdo al gusto y las necesidades nutricionales del consumidor. Por ejemplo, actualmente se utilizan nanoalimentos para au-mentar el tiempo de vida del producto, alertar al consumidor si el alimento est contaminado y reparar los envases daados (3). Para tener un mejor ejemplo sobre lo que es un nanoalimento se puede ver el trabajo realizado por la com-paa Kraft en conjunto con los investigadores de la Universidad Rutgers en Estados Unidos. Estn desarrollando una tira electrnica que se pueda incluir en los envases de los alimentos. Esta tira contiene nanosensores que son extre-madamente sensibles a la liberacin de gases del alimento, haciendo que la tira cambie de color al contacto con los gases. Como resul-tado el consumidor se puede dar cuenta si el alimento est fresco o no (2).

Otro ejemplo se puede ver en Australia. Una compaa panadera ha diseado nanocpsu-las que contienen aceite de pescado (el cual es conocido por ser fuente importante de Omega 3). Estas nanocpsulas son incorporadas en uno de sus productos ms vendidos y estn diseadas para soltar su contenido al llegar al estomago, evitando as sentir el sabor a pes-cado en el alimento (2). Tambin se han creado sensores comestibles similares a un holograma que cambian de color indicando la presencia de microorganismos y la contaminacin de frutas y vegetales (9). Otro ejemplo incluye una nano-partcula que contiene anti-oxidantes encap-sulndolos y protegindolos de la destruccin en el estmago y en el tracto gastrointestinal haciendo que lleguen hasta en concentracio-nes 70% superiores a nuestro torrente sangu-neo aumentando su capacidad benfica para nuestra salud (10). Ms ejemplos de posibles aplicaciones de la nanotecnologa en agricultu-ra, procesamiento de alimentos, envasado de alimentos y suplementos se pueden apreciar en la Tabla 1.


(4)

Modificado a partir de: Christian Berdot. Aprs les OGM, les nanotechnologies entrent dans la chane alimentaire (11).


(5)

Situacin Actual en el Mundo, Posibles Riesgos para la Salud y Avances en su Regulacin

El mercado de la nanotecnologa est crecien-do rpidamente; actualmente Estados Unidos lidera este mercado con una inversin de 3.7 billones de dlares a travs de la National Nanotechnology Initiative (NNI) (Iniciativa Nacional de Nanotecnologa), seguido por Ja-pn y la Unin Europea (2).

Ms de 400 compaas alrededor del mundo (incluidas Nestl, Kraft, Heinz y Unilever) tra-bajan activamente en la investigacin y desa-rrollo de la nanotecnologa y se espera que este nmero crezca a 1000 compaas en los prximos 10 aos (2). Pero el problema es que las empresas de alimentos no son tan abier-tas en sus declaraciones a la prensa sobre sus avances e investigaciones en nanotecnologa, ya que el gran debate sobre los alimentos y or-ganismos genticamente modificados (OGMs) ha causado un gran impacto en el pblico con-sumidor que lo ha hecho ms vigilante y caute-loso sobre cualquier nuevo avance tecnolgico que tenga el potencial de ser daino a nuestra salud y por ende controversial (8).

Una prueba de esto es que si es que uno reali-za una bsqueda con los trminos nano o na-notechnology (nanotecnologa) en las pginas

web de Kraft, Nestl, Heinz o Altria uno obtiene exactamente cero pginas web (12). Pero si es que uno realiza la misma bsqueda en Goo-gle al colocar nanotechnology y el nombre de cualquiera de esas empresas obtendr bastan-tes pginas de artculos y proyectos de inves-tigacin que estn ocurriendo en la actualidad, lo cual resulta muy curioso ya que indica como que las pginas web de las empresas quieren deslindarse de la nanotecnologa a pesar de tener laboratorios y programas activos en na-notecnologa. Por ejemplo, Kraft se encuentra desarrollando las bebidas programables que no tiene sabor ni color pero que contienen na-nocpsulas con mltiples sabores y colores. El usuario solo tiene que calentar la bebida en el microondas por cierto periodo de tiempo y ba-sado en ese tiempo podr obtener bebidas con sabor y color de fresa o de naranja, o inclusive whisky o caf (13).

Actualmente se estima que se encuentran en el mercado entre 150-600 nanoalimentos y en-tre 400-500 aplicaciones de nanoalimentos en los envases (1). Se pueden encontrar nanopro-ductos en el aceite de canola, panes, aditivos y suplementos, margarinas y zumos envasados (3). Por ejemplo, Shemen Industries de Israel ha creado un aceite de canola que contiene na-nogotas que contiene vitaminas, minerales, y antioxidantes (fitoqumicos) (14). El enfoque de encapsular nutrientes ha sido tambin usado para aumentar los beneficios a la salud en el caso de te (15) y para aumentar el sabor en el caso de bebidas nutritivas con sabor a choco-late (16). Recientemente, ha sido introducido en el mercado cerveza en botella de plstico, la cual est hecha de una resina de nylon que la hace la botella ms ligera, ms resistente, ms barata, y con una alta barrera de proteccin de entrada de oxigeno dentro de la botella (17). Algunos nanoingredientes utilizados incluyen nanopartculas de hierro o zinc, nanocpsulas que contienen coenzima Q10 (18) u Omega 3 y nanoaditivos (1).

Fuente: ABC News in Science (19).


(6)

Aunque los nanoalimentos prometen una serie de mejoras en los alimentos y los productos, al-gunos profesionales de la salud consideran que estas partculas, al ser tan pequeas, pueden pasar fcilmente al torrente sanguneo, clulas, tejidos y rganos a travs de la piel, el tracto respiratorio, y el tracto gastrointestinal pudien-do causar toxicidad o alergias (1, 20). Ms aun, cientficos han sugerido que estas partculas tan pequeas utilizadas como aditivos de ali-mentos pueden ser un factor contribuyente en el aumento de la incidencia de enfermedades autoinmunes como la enfermedad de Crohn y el Sndrome del Intestino Irritable (1).

Estas situaciones pueden ocurrir ya que los mecanismos de defensa del cuerpo humano no son tan efectivos al tratarse de remover partculas tan pequeas, especialmente de los pulmones y el tracto gastrointestinal. Ade-ms, las nanopartculas son ms adhesivas que partculas de gran tamao. En general, las nanopartculas utilizadas en la industria de la alimentacin pueden ocasionar los siguientes riesgos (1):

Las nanopartculas son ms qumicamente reactivas que partculas de mayor tamao.Las nanopartculas tienen un mayor acceso al organismo que partculas de mayor tama-o.Pueden introducir nuevos riesgos de toxicidad al tener una mayor biodisponibilidad y bioactividad.Las nanopartculas pueden comprometer la respuesta del sistema inmune.Las nanopartculas pueden tener efectos patolgicos a largo plazo.

Los posibles riesgos de la nanotecnologa han sido reconocidos en diferentes reportes, por ejemplo, un reporte de la Real Sociedad y Real Academia de Ingeniera en el 2004 indic que existe una vlida preocupacin ya que se co-noce muy poco sobre el comportamiento de las nanopartculas en el medio ambiente y re-comend que cualquier residuo que contenga nanopartculas debe ser tratado como riesgoso y daino hasta que se pruebe lo contrario. Es as que la Real Sociedad y el Consejo para la Ciencia y la Tecnolgica (Councel for Science and Technology, CST) de Inglaterra ha puesto

mucha presin en ese pas debido a la falta de inters en la evaluacin de los posibles riesgos medioambientales (8).

Es por eso que la nanorevolucin tecnolgi-ca est siendo monitoreada muy de cerca por grupos ecolgicos y agencias de proteccin al consumidor. Por ejemplo, el grupo ETC (Action Group on Erosion, Technology and Concentra-tion) que es un grupo independiente Canadien-se que monitorea avances tecnolgicos men-ciona en su reporte Down to Earth (21) que el impacto de la nanotecnologa afectara todos y cada uno de los procesos en la elaboracin de un alimento desde el proceso agrcola, cose-cha, procesamiento y empacado. Otro grupo ecolgico que se encuentra siguiendo muy de cerca a los nanoalimentos es el grupo medio-ambiental Amigos de la Tierra (Friends of the Earth, FOE) (22).

Sin embargo, en la Unin Europea cualquier nanoalimento que quiera entrar al mercado ne-cesita primero ser aprobado por la Comisin Europea, ya que esta comisin en 1997 cre la Directiva en Nuevos Alimentos e Ingredientes para regular cualquier alimento genticamen-te modificado y cualquier alimento manipulado a nivel molecular (como en el caso de los na-noalimentos). Siguiendo el ejemplo de la Unin Europea, en la actualidad en Estados Unidos

Fuente: Nanofood Originators Blog - Dr. Kims Wo-rrisome for Nanofood Safety (23).


(7)

se estn haciendo propuestas para introducir regulaciones voluntarias para la investigacin y fabricacin de nanotecnologa, pero la aproba-cin de legislaciones definitivas aun tiene una dura batalla por delante en ese pas (8). Sin em-bargo, Suiza es el primer pas que ha tomado iniciativas en este tema demandando que los distribuidores de alimentos y empaques pro-porcionen informacin detallada acerca de los productos que utilizan nanotecnologa (24).

Aunque recientemente en Estados Unidos, la Agencia de Proteccin Medioambiental (Envi-ronmental Protection Agency, EPA) ha formado un comit para establecer la necesaria regula-cin pero hasta la fecha la tendencia apunta a que se consideraran que las nanopartculas no son diferentes que su contraparte sin nano-manipulacin. Sin embargo, se sabe que por ejemplo el aluminio es estable sin nanomanipu-lacin pero cuando se le reduce de tamao en niveles microfinos (nanmetros en tamao) se convierte en un material explosivo (8). Algunos de estos comportamientos aun no tiene expli-cacin (25), por lo cual es difcil poder pronos-ticar como es que otros componentes puedan comportarse al ser nanomanipulados o nano-encapsulados, lo cual inevitablemente deja du-das en que podra pasar en un nanoalimento (26). Por ende, el debate aun est abierto y la ms dura batalla est an por empezar. Dentro de este debate tambin est el hecho que en Inglaterra los nanomateriales y nanotecnologa han sido prohibidos en alimentos orgnicos por la Asociacin de Suelos de Inglaterra (27).

Ms aun el problema de la legislacin se hace ms grave ya que los nanoalimentos y produc-tos nanotecnolgicos, al igual que los alimen-tos y organismos genticamente modificados (OGMs), hasta la fecha no estn etiquetados (12) y el pblico no est al tanto de que ya exis-ten en el mercado ms cerca de lo que pen-samos como en nuevos modelos de celulares, ropa, artculos de cocina y de almacenamiento de alimentos (28). Motivo por el cual es impor-tante que se discuta esta nueva tecnologa y se regule en cada uno de los pases y se les brinde la misma atencin que se la ha brindado a los OGMs, ya que los nanoalimentos ya estn en el mercado y sigilosamente estn acercn-dose cada vez ms a nuestras mesas.

Fuente: Out of the laboratory and on to our plates: Nanotechnology in food and agriculture (1)


(8)

Friends of Earth (FOE) - Out of the laboratory and on to our plates: Nanotechnology in food and 1. agriculture. http://www.foeeurope.org/activities/nanotechnology/Documents/Nano_food_report.pdf (06 December, 2008), Nanoforum.org. European Nanotechnology Gateway - Nanotechnology in Agriculture and Food.2. http://www.nanoforum.org/dateien/temp/nanotechnology%20in%20agriculture%20and%20food.pdf?11072006040222 (06 December, 2008), National Cooperative Grocers Association - GM Foods and Nanofoods.3. http://www.ncga.coop/newsroom/gmfoods (06 December, 2008), FoodNavigator.com Europe - Consumers against nanotech in food, says BfR. 4. http://www.foodnavigator.com/content/view/print/132100 (07 December, 2008), FoodProductionDaily.com - Consumers more likely to accept nanoparticles in packaging over 5. food - study. http://www.foodproductiondaily.com/content/view/print/209372 (07 December, 2008), FoodNavigator.com Europe - More people likely to accept nano than GM, say researchers.6. http://www.foodnavigator.com/content/view/print/105847 (07 December, 2008), Saade, C. L., NanoAlimentos: El futuro de su Comida. La Jornada del Campo - Universidad Na-7. cional Autnoma de Mxico (UNAM) 13 May, 2008, 2008.Boggan, S. The Guardian Blog - Nanotechnology can revolutionise food, but will consumers 8. swallow it? http://www.guardian.co.uk/science/2008/mar/26/nanotechnology.food (05 December, 2008), FoodProductionDaily.com - Edible sensors may indicate bacterial contamination.9. http://www.foodproductiondaily.com/content/view/print/216470 (05 December, 2008), Nutraingredients.com Europe - Nano trojan horse delivers antioxidant benefits. 10. http://www.nutraingredients.com/content/view/print/217883 (04 December, 2008), Berdot, C. ATTAC 06 - Aprs les OGM, les nanotechnologies entrent dans la chane alimentaire!11. http://www.local.attac.org/attac06/spip.php?article141 (02 December, 2008), Nanowerk - Nanotechnology food coming to a fridge near you12. http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=1360.php (05 December, 2008), DEIA.com - Llegan los nanoalimentos13. http://www.deia.com/es/impresa/2007/02/24/bizkaia/d2/340867.php (07 December, 2008), Nanotechproject.com. The Project on emerging Nanotechnologies - Canola Active Oil.14. http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products/5013/ Nanotechproject.com. The Project on emerging Nanotechnologies - Nanotea. 15. http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products/5201/ (08 December, 2008), Nanotechproject.com. The Project on emerging Nanotechnologies - Nanoceuticals Slim Shake 16. Chocolate. http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products/5107/ (08 December, 2008), Nanotechproject.com. The Project on emerging Nanotechnologies - Hite Brewery beers. 17. http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products/hite_brewery_beers/ (08 December, 2008), Nutraingredients.com Europe - Nanotechnology boosts CoQ10 bioavailability.18. http://www.nutraingredients.com/content/view/print/44068 (05 December, 2008), Salleh, A. ABC Science - Nanofood safety proposal not enough.19. http://www.abc.net.au/science/articles/2008/10/08/2385683.htm (07 December, 2008), Vega-Villa, K. R.; Takemoto, J. K.; Yanez, J. A.; Remsberg, C. M.; Forrest, M. L.; Davies, N. M., 20. Clinical toxicities of nanocarrier systems. Adv Drug Deliv Rev 2008, 60, (8), 929-38.

Bibliografa


(9)

The Action Group on Erosion, Technology and Concentration (ETC Group) - Down on the Farm. 21. The Impact of Nano-scale Technologies on Food and Agriculture. www.etcgroup.org/documents/ETC_DOTFarm2004.pdf (02 December, 2008), Eyre, C. Nutraingredients.com Europe - Green group calls for halt on nanotechnology.22. http://www.nutraingredients.com/Industry/Green-group-calls-for-halt-on-nanotechnology (05 December, 2008), Nanofood Originators Blog - Dr. Kims Worrisome for Nanofood Safety.23. http://nanofoods.blogspot.com/2008/02/dr-kims-worrisome-for-nanofood-safety.html (02 December, 2008), Jones, C. FoodProductionDaily.com - Swiss food retailers demand information on nanotech. 24. http://www.foodproductiondaily.com/content/view/print/46490 (08 December, 2008), La Flecha - Nanoalimentos vs consumidores25. . http://www.laflecha.net/canales/ciencia/noticias/nanoalimentos-vs-consumidores (06 December, 2008), Nutraingredients.com - We need to talk about nanofoods, says UK group. 26. http://www.nutraingredients.com/content/view/print/226911 (06 December, 2008), Patton, D. Nutraingredients.com Europe - No nano in organic foods, says UK certifier.27. http://www.nutraingredients.com/content/view/print/107505 (06 December, 2008), Nanotechproject.com. The Project on emerging Nanotechnologies - Consumer Products. An 28. inventory of nanotechnology-based consumer products currently on the market. http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/ (09 December, 2008),