Nanomateriali, valutazioni scientifiche in corso

Quando l’industria cosmetica ha capito che il velo bianco lasciato dalle creme solari sulla pelle poteva non risultare molto gradito esteticamente, ha pensato bene di farlo diventare trasparente. Come? Utilizzando il biossido di titanio (TiO2) che agisce da filtro solare nella forma “nano”, cioè ridotto a dimensioni molto piccole dell’ordine di pochi nanometri (1 milionesimo di millimetro). Purtroppo diversi studi successivi hanno però evidenziato che le creme solari così composte possono rappresentare una fonte di inquinamento per le acque di superficie e balneazione [1, 2].

Il biossido di titanio non è la sola sostanza chimica “nano” all’attenzione dei ricercatori: ci sono anche oro, argento, zinco… solo per citarne alcuni. Molteplici possono essere le loro applicazioni attuali e future in diversi ambiti e prodotti di consumo. Secondo l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) un eventuale impiego volontario – o accidentale – di nanoparticelle (NPs) anche in alimenti e mangimi, nonché il loro accumulo nella catena alimentare a causa di inquinamento ambientale, potrebbero rappresentare un rischio per i consumatori [3, 4].

nanoparticelle

I rischi potenziali derivanti dall’impiego di nanomateriali sono tuttora oggetto di studi e valutazioni scientifiche da parte dell’EFSA e delle agenzie sanitarie nazionali. Le nanotecnologie sono un filone di ricerca di cui l’IZSVe si sta occupando dal 2011. Da allora l’attività di ricerca ha da subito evidenziato la necessità di sviluppare metodi analitici ad hoc per rilevare la presenza di nanoparticelle negli alimenti.

I rischi potenziali derivanti dall’impiego di nanomateriali sono tuttora oggetto di studi e valutazioni scientifiche da parte dell’EFSA e delle agenzie sanitarie nazionali; per l’Italia, da anni se ne stanno occupando il Ministero della Salute, l’Istituto Superiore di Sanità (ISS) e alcuni centri di ricerca tra cui l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe).

Metodi analitici per rilevare nanoparticelle negli alimenti

Per valutare il livello di esposizione dei consumatori, i ricercatori della SCS2 – Chimica e della SCS1 – Microbiologia generale e sperimentale dell’IZSVe stanno sviluppando nuovi protocolli analitici di screening per rilevare nanoparticelle eventualmente presenti negli alimenti. Gli studi in corso, contestualizzati in vari progetti di ricerca (RC 01/11; RC 04/12; RC 06/15; RC 10/16), riguardano diversi tipi di NPs (argento, oro, biossido di titanio e biossido di cerio) in differenti matrici e prevedono sperimentazioni in vivo per simulare l’uso reale delle NPs e il loro potenziale impatto sulla catena alimentare [5].

Le nanotecnologie sono un filone di ricerca di cui l’IZSVe si sta occupando dal 2011, con uno studio finalizzato a valutare l’attività antibatterica delle nanoparticelle di argento (AgNPs) nei confronti di patogeni alimentari e la migrazione di questo metallo in alimenti, da contenitori che dichiaravano la presenza di AgNPs [6-8].

Da allora l’attività di ricerca ha da subito evidenziato la necessità di sviluppare metodi analitici ad hoc per rilevare la presenza di NPs negli alimenti. La valutazione del rischio per i nanomateriali, infatti, è piuttosto complicata poiché le tecniche analitiche classiche non sono in grado di definire contemporaneamente tutti quei parametri che caratterizzano un nanomateriale (composizione chimica, dimensione, forma). Per questo motivo i ricercatori si stanno concentrando sulla possibilità di sviluppare un approccio combinato di tecniche analitiche classiche e innovative, acquisendo nel contempo nuove conoscenze e capacità professionali.

Proprio recentemente l’ISS ha organizzato il Terzo Convegno nazionale sulle nanotecnologie e i nanomateriali nel settore alimentare e loro valutazione di sicurezza, a cui ha partecipato anche l’IZSVe portando la propria esperienza in questo campo. Lo scopo della prima giornata è stato di inquadrare la tematica alla luce delle novità scientifiche e normative (regolamento Novel Food, NanoGuidance EFSA 2018, nuova definizione nanomateriali della Commissione Europea); la seconda giornata, invece, ha approfondito gli aspetti tecnici necessari per un corretto approccio alle sfide analitiche poste dalla caratterizzazione chimico-fisica dei nanomateriali in prodotti alimentari.

Bibliografia

  1. Philippe, A., Košík, J., Welle, A., Guigner, J. M., Clemens, O., & Schaumann, G. E. (2018). Extraction and characterization methods for titanium dioxide nanoparticles from commercialized sunscreens. Environmental Science: Nano, 5(1), 191-202.
  2. Gondikas, A. P., Kammer, F. V. D., Reed, R. B., Wagner, S., Ranville, J. F., & Hofmann, T. (2014). Release of TiO2 nanoparticles from sunscreens into surface waters: a one-year survey at the old Danube recreational Lake. Environmental science & technology, 48(10), 5415-5422.
  3. European Food Safety Authority (EFSA). (2009). The Potential Risks Arising from Nanoscience and Nanotechnologies on Food and Feed Safety. EFSA Journal, 7(3), 958.
  4. EFSA Scientific Committee, Hardy, A., Benford, D., Halldorsson, T., Jeger, M. J., Knutsen, H. K., … & Ricci, A. (2018). Guidance on risk assessment of the application of nanoscience and nanotechnologies in the food and feed chain: Part 1, human and animal health. EFSA Journal, 16(7), e05327.
  5. Gallocchio, F., Biancotto, G., Cibin, V., Losasso, C., Belluco, S., Peters, R., … & Gobbo, F. (2017). Transfer study of silver nanoparticles in poultry production. Journal of agricultural and food chemistry, 65(18), 3767-3774.
  6. Losasso, C., Belluco, S., Cibin, V., Zavagnin, P., Mičetić, I., Gallocchio, F., … & Ricci, A. (2014). Antibacterial activity of silver nanoparticles: sensitivity of different Salmonella serovars. Frontiers in microbiology, 5, 227.
  7. Gallocchio, F., Cibin, V., Biancotto, G., Roccato, A., Muzzolon, O., Carmen, L., … & Ricci, A. (2016). Testing nano-silver food packaging to evaluate silver migration and food spoilage bacteria on chicken meat. Food Additives & Contaminants: Part A, 33(6), 1063-1071.
  8. Belluco, S., Losasso, C., Patuzzi, I., Rigo, L., Conficoni, D., Gallocchio, F., … & Ricci, A. (2016). Silver as antibacterial toward Listeria monocytogenes. Frontiers in microbiology, 7, 307.