Introducción de la Nanotecnología
Imagina esto: abres la nevera cogiendo la leche y notas que el cartón ha cambiado de color: era azul brillante cuando lo trajiste a casa de la tienda pero ahora es marrón oscuro. Eso sólo puede significar una cosa: la leche se ha echado a perder, y no es seguro beberla. Ni siquiera intentas probarla para estar seguro: sabes que el código de colores que indica el nivel de frescura no es un truco de marketing, sino que se basa en parámetros reales como la temperatura, la humedad y la actividad biológica dentro de ese cartón en particular. Averigua cómo la nanotecnología está cambiando el mundo.
El monitoreo en tiempo real es posible gracias a los nano sensores biodegradables de la leche. Esta sería sólo una de las muchas formas en que la nanobiotecnología podría aplicarse a los alimentos en un futuro próximo.
Pero, ¿cómo es que la industria alimentaria está usando nanomateriales ahora, y son seguros? En este artículo intentaremos crear algo de claridad.
La gama macro, micro y nano
Para empezar: ¿qué tan grandes (o pequeños) son los nanomateriales? Imagina tres rangos.
La macro es la que podemos ver a simple vista, y se mide en metros, centímetros y milímetros.
A continuación viene el micro: toma un milímetro y divídelo en 1.000 partes y obtendrás un micrómetro. A esta escala encontramos bacterias, virus y células.
En la nanoescala, las cosas se miden en nanómetros, que es la milésima parte de un micrómetro, o la billonésima parte de un metro. Tal vez, un pelo es lo más cercano que podemos imaginar un nanómetro sin el uso de un microscopio: tiene alrededor de una décima de milímetro de ancho, y está compuesto de 100.000 nanómetros. A nanoescala podemos encontrar membranas celulares (10 nanómetros) y moléculas de azúcar (1 nm).
No es sólo el tamaño lo que cambia
Las nanopartículas no son sólo versiones mucho más pequeñas de las micropartículas. Cuando se reduce a una nanoescala, una sustancia dada puede cambiar su comportamiento y propiedades también. Una de ellas es el aumento de la relación superficie/volumen. Sin embargo, lo más importante es que hay un cambio en la actividad biológica.
¿Cómo la nanotecnología está cambiando el mundo? Las nanopartículas pueden viajar a través de las membranas celulares y llegar a lugares que no podrían alcanzar si pertenecieran al macro mundo. Esto es particularmente importante porque la estructura celular de los organismos vivos está en la microdimensión, pero los procesos biológicos ocurren a nanoescala.
El uso de la nanotecnología en la industria alimentaria
Estas propiedades pueden tener un gran potencial en muchos campos, y la comida es uno de ellos. De hecho, desde el campo hasta la cocina, la nanotecnología puede ser aplicada en cualquier paso de la cadena alimenticia:
- vigilar las condiciones de los cultivos;
- entregar los plaguicidas de manera más eficaz;
- reducir la cantidad de ciertos ingredientes sin cambiar la textura (piense en un helado con menos grasa pero con la misma cremosidad, o en papas fritas cocinadas con menos aceite pero con la misma crujiente);
- mejorar el sabor de los alimentos;
- hacen que ciertos nutrientes sean más absorbibles por el cuerpo;
- detectar el deterioro;
- mata las bacterias;
- aumentar la vida útil.
Si bien muchas aplicaciones de la nanotecnología están todavía en sus comienzos, algunas de ellas son ya prácticas comunes. ¿Cómo está cambiando la nanotecnología el mundo? Aquí hay dos ejemplos de uso común:
Aumentar la capacidad de flujo de los polvos secos. Los polvos secos no siempre son totalmente secos. De hecho, tienen la tendencia a formar grumos o "puentes" que interrumpen el flujo en los equipos de procesamiento de alimentos o se adhieren a las paredes de los silos donde se aplica la presión. Una solución tradicional es golpear las partes obstruidas con un martillo de goma. Las grandes cisternas pueden incluso tener un sistema de martillos para hacer que los terrones de polvo se desprendan de las paredes. Sin embargo, durante mucho tiempo, la industria alimentaria ha utilizado nanopartículas de silicio o dióxido de titanio, que impiden que el polvo se pegue y elimine las obstrucciones. Es como mezclar grandes piedras con otras más pequeñas, de modo que estas últimas pueden actuar como una especie de lubricante seco.
Función antibacteriana. Debido a que las nanopartículas penetran en las membranas celulares, pueden tener propiedades antibacterianas. Un ejemplo es la nanoplata, que mata las bacterias gracias a su estructura perforada en forma de aguja. La nano plata se ha utilizado desde hace varios años en la industria alimentaria, especialmente en superficies de contacto con alimentos.
¿Son seguros los nanomateriales?
Depende. El acuerdo científico es que los nanomateriales no son intrínsecamente buenos o malos, por lo que cada uno debe ser evaluado por separado. Aunque no hay una toxicidad probada para los que se utilizan actualmente como ingredientes de alimentos o en superficies de contacto con alimentos, todavía no hay suficiente investigación disponible sobre sus efectos a largo plazo. Aún no sabemos cómo la nanotecnología está cambiando el mundo.
La preocupación de los organismos reguladores y las asociaciones de consumidores es que las mismas propiedades que los hacen tan útiles (como su capacidad de penetrar en las membranas celulares), también podrían ser perjudiciales para los consumidores y los trabajadores de la industria.
Debido a su menor escala, las propiedades y el comportamiento de los nanomateriales pueden ser diferentes de sus macro-versiones. A veces estos cambios son totalmente predecibles (por ejemplo, el aumento de la relación superficie/masa/volumen puede calcularse por adelantado). Sin embargo, algunos cambios son impredecibles (un material químicamente inerte como el oro, por ejemplo, se convierte en catalizador cuando se reduce a nanoescala) y eso podría tener consecuencias imprevistas.
Varias definiciones (ligeramente diferentes) de nanomateriales
Toda evaluación de riesgos es ante todo un problema de definiciones. Como esta Estudio comparativo de 2015 (cuadro 2), no son coherentes entre las diferentes legislaciones. Lo que todos tienen en común es el tamaño: un nanomaterial se define comúnmente como aquel que se encuentra dentro del rango de 1nm - 100nm.
Sin embargo, como podemos ver en la definición de nanomateriales adoptada por la UE, se incluyen otros factores, como el origen (natural, incidental o manufacturado), el estado (no ligado, agregado o aglomerado), la concentración (distribución de tamaño de número):
Un material natural, incidental o manufacturado que contiene partículas, en estado no ligado o como un agregado o como un aglomerado y donde, para el 50 % o más de las partículas en la distribución de tamaño de número, una o más dimensiones externas está en el rango de tamaño de 1 nm - 100 nm.
Otros atributos como la solubilidad y las propiedades novedosas no forman parte de la definición oficial, aunque pueden ser incluidos por otros países.
Además, se reconoce en general que los materiales pueden presentar nano propiedades incluso cuando se encuentran fuera de los umbrales y rangos de tamaño oficiales, por lo que a menudo es necesario un enfoque caso por caso.
Cómo se regula la nanotecnología
Los nanomateriales plantean un problema a los legisladores: ¿cómo se puede regular algo cuando la investigación científica no ha determinado plenamente cuándo es tóxico y cuándo no? ¿Y cómo se logra un equilibrio entre la protección de la salud de las personas sin sofocar la innovación?
Como dijimos antes, los nanomateriales no se consideran buenos o malos a priori. Sin embargo, el ejemplo del amianto es todavía muy reciente: se utilizó ampliamente durante décadas hasta que se descubrió plenamente su toxicidad. La actitud general es, por lo tanto, errar en el lado de la precaución. Cómo la nanotecnología está cambiando el mundo, lo descubriremos en el futuro...
Por el momento, ningún país ha adoptado una reglamentación específica para los nanomateriales. Dependiendo de su propósito y función, entran dentro de los marcos legales existentes, pero en general es necesaria una evaluación de seguridad previa a la comercialización.
Dicho esto, la UE y Suiza son actualmente las únicas regiones del mundo con disposiciones específicas para los nanomateriales. Algunos países de la UE también decidieron dar un paso más. En 2013, Francia introdu jo un sistema de notificación obligatoria para los nanomateriales. Luego le siguieron Bélgica y Dinamarca. Por el momento, no hay ningún plan para adoptar un registro en toda la UE.
El etiquetado parece ser un punto particularmente vulnerable. En la UE (así como en otros países), es obligatorio especificar la presencia de nanomateriales en la lista de ingredientes. Sin embargo, esta regla no siempre se sigue, como lo demuestra este reciente caso en Francia.
Para ayudar a los consumidores a tomar una decisión informada, una mejora podría ser incluir los nanomateriales en el etiquetado de precaución, que alerta a los consumidores de su posible presencia debido a la contaminación cruzada. Actualmente el etiquetado preventivo sólo se aplica a los alérgenos.
Conclusión de cómo la nanotecnología está cambiando el mundo
El actual enfoque en los nanomateriales está bien justificado, considerando el gran potencial que están mostrando. Al mismo tiempo, sin embargo, creemos que su uso en la industria alimentaria debe mantenerse al mínimo y evitarse siempre que sea posible.
Aunque los nanomateriales son una solución efectiva para muchos problemas de procesamiento, no siempre son las únicas soluciones. Tomemos su capacidad para aumentar el flujo en los polvos, por ejemplo. Trabajando en la mejora de sus mezclas, los productores de alimentos podrían lograr los mismos resultados sin usar nano ingredientes.
Por otro lado, eso puede requerir una buena cantidad de experimentación y ensayo y error. Las compañías de alimentos tendrían que profundizar en diferentes aspectos de sus mezclas, como los nuevos diseños de equipos, el tiempo de mezcla y la proporción de partículas más grandes vs. las más pequeñas, sólo para nombrar algunos.
Sin embargo, a largo plazo, este enfoque puede resultar ganador. La tendencia de la "etiqueta limpia" se ha convertido en un estándar de la industria, y las marcas están cambiando las formulaciones para que sus alimentos sean lo más naturales y mínimamente procesados posible. Por lo tanto, deshacerse de los nano ingredientes puede convertirse en la norma, incluso cuando en realidad están permitidos.
Nestlé es uno de los fabricantes mundiales de alimentos que toma una postura firme sobre el uso de los nanomateriales: "No utilizamos nanotecnología o nanomateriales en nuestra cartera de alimentos y bebidas, pero seguimos vigilando de cerca los avances en esta área". Sugerimos encarecidamente a otras empresas y autoridades de seguridad alimentaria que examinen más de cerca los nanomateriales y lleguen pronto a un entendimiento común.