Q&A su nanotecnologia e alimentazione

Ultima modifica : 12 May 2016

1. Che cosa significa il prefisso “nano” e quanto piccola può essere la dimensione che indica 

Il prefisso “nano” indica una dimensione millimetrica o centimetrica. Un nanometro è un’unità di misura dellla lunghezza pari a un miliardesimo di metro o un milionesimo di millimetro. L’immagine qui sotto illustra il confronto con la dimensione di alcuni oggetti familiari per rendere l’idea di quanto è minuscolo un nanometro:

Una nanoparticella viene di solito descritta come una singola particella di materia di dimensioni comprese fra 1 e 100 nanometri. Le nanoparticelle sono troppo piccole per essere visibili ad occhio nudo o con un microscopio tradizionale, è necessario quindi utilizzare strumenti specializzati come i microscopi a forza atomica o quelli elettronici a scansione per poterle osservare.

Molti usano il termine ‘nanomateriale’ per indicare genericamente qualsiasi materia formata da nanoparticelle o da una struttura in nanoscala.

2. Quali sono i nanomateriali che si possono trovare in natura? 

I nanomateriali sono spesso presenti in natura, ad esempio la cenere vulcanica, le molecole del DNA e i nanoscopici peli che ricoprono le zampe dei gechi, che assicurano loro un’aderenza perfetta su una parete verticale. 

3. Che cos’è la nanotecnologia?

La nanotecnologia è una tecnologia applicata su nanoscala e impiegata in un ampio spettro di campi scientifici, dalla creazione di nuovi nanomateriali con proprietà specifiche all’impiego di nanomateriali tecnologici (ad esempio i filtri con fori nanoscopici per rimuovere particelle indesiderate dall’acqua); essa è utilizzata anche in tecnologie esistenti come l’omogeneizzazione o la polverizzazione per produrre nanoparticelle.

Molti nanomateriali sono già presenti in natura, ma possono anche essere fabbricati con dimensioni, forme o composizioni specifiche così da ottenere materiali dalle caratteristiche e comportamento desiderati. Questi sono spesso chiamati “nanomateriali ingegnerizzati”.

4. Perché utilizzare la nanotecnologia?

Date le loro minuscole dimensioni su grandi aree di superficie, spesso le nanoparticelle si comportano diversamente rispetto alle particelle più grandi dello stesso materiale. Per comprendere come le dimensioni di una particella trasformino il comportamento di un materiale, immaginiamo la differenza fra una roccia, pesante e statica, e la sabbia, che può invece sfilare leggera tra le nostre dita: nonostante siano composte dallo stesso materiale, il loro comportamento fisico è molto diverso a causa delle loro diverse dimensioni. Manipolando le dimensioni o la forma delle nanoparticelle, possiamo creare materiali con proprietà interessanti e che si comportano con modalità che altrimenti sarebbe difficile o impossibile sviluppare.

Ecco perché le proprietà antibatteriche delle nanoparticelle d’argento sono così efficaci, esse eliminano i batteri aderendo alla parete delle loro cellule e rilasciando gli ioni d’argento. Un milione di nanoparticelle hanno una superficie combinata molto più ampia di quella di un singolo pezzo d’argento, pertanto le nanoparticelle insieme possono attaccarsi ai batteri ed eliminarli con un’azione antibatterica molto più efficace. La deliberata polverizzazione del materiale in nanoparticelle così minuscole potrebbe quindi essere utilizzata in futuro per la produzione, per esempio, di rivestimenti antibatterici per le superfici delle cucine su cui si preparano cibi e vivande. 

Un altro esempio è il diossido di titanio (TiO2) nanoscopico utilizzato nei prodotti di protezione solare dato che assorbe i raggi UV della luce solare. Le particelle di diossido di titanio di maggiori dimensioni sono bianche e spesso vengono utilizzate come pigmento bianco, ad esempio nei settori alimentare e cosmetico. Date le loro dimensioni, le nanoparticelle di diossido di titanio non sono visibili ad occhio nudo e, quindi, sono trasparenti; ecco perché possono essere utilizzate nella fabbricazione di prodotti di protezione solare. 

5. I prodotti alimentari possono contenere nanomateriali?

Sì, i prodotti alimentari possono contenere nanomateriali naturali. Ne sono esempio le proteine nel latte o le particelle di carboidrati nella birra. Le tradizionali tecniche di preparazione alimentare che creano minuscole particelle o gocce di materiale, come la macinatura per produrre farina o l’emulsione per ottenere la maionese, possono anch’esse introdurre particelle nanoscopiche nei prodotti alimentari. Questi procedimenti vengono utilizzati nella preparazione degli alimenti da parecchi decenni o addirittura secoli.

Anche il nostro organismo riduce il cibo ingerito in particelle nanoscopiche durante la digestione per aumentare la nostra capacità di assorbimento delle sostanze nutritive contenute negli alimenti.

6. Come verrebbe garantita la sicurezza dell’eventuale utilizzo di nanomateriali ingegnerizzati nell’industria alimentare in Europa?

Esiste un quadro normativo CE che garantisce un alto livello di igiene, sicurezza e salvaguardia ambientale nel settore alimentare. Il Regolamento Generale UE in materia alimentare prevede che possano essere commercializzati soltanto i prodotti alimentari sicuri. Questa e altre normative (come quelle specifiche sugli additivi alimentari, nuovi alimenti e materiali a contatto con alimenti) assicurano la sicurezza di alimenti contenenti nanomateriali naturali o artificiali.

Ad oggi non si conoscono alimenti sul mercato europeo che contengono nanomateriali ingegnerizzati. Ogni nanomateriale ingegnerizzato attualmente in via di sviluppo per una sua eventuale applicazione nel settore alimentare dovrà essere sottoposto ad un esame d’idoneità e all’approvazione dell’autorità regolatrice europea prima di poter essere commercializzato.

I produttori avranno inoltre l’obbligo di indicare sulle etichette degli alimenti l’eventuale contenuto di nanomateriali ingegnerizzati, così da informare chiaramente il consumatore. 

7. Quali sono i possibili vantaggi e le applicazioni della nanotecnologia nella produzione alimentare? 

La nanotecnologia potrebbe introdurre un’ampia gamma di vantaggi nella produzione alimentare. Alcune delle sue possibili applicazioni includono: 

• Igiene e sicurezza alimentare: rivestimenti antibatterici o nanosensori che cambiano colore in caso di contaminazione del cibo. 
• Tracciabilità e autenticità nella filiera agroalimentare: nanocodici a barre per l’identificazione e il rilevamento dei prodotti alimentari. Quest’applicazione tecnologica potrebbe aiutare a prevenire frodi nella catena agroalimentare, come nel caso dello scandalo della carne equina. 
• Preparazione degli alimenti: miglioramento della consistenza e del sapore, riduzione del contenuto di sale o grassi. 
• Miglioramento della nutrizione: le sostanze nutrienti, le vitamine o gli enzimi contenuti in una nanoparticella potrebbero facilitare l’assorbimento da parte dell’organismo dei nutrienti, mascherandone al tempo stesso ogni sapore indesiderato. 

8. Quali sono i possibili rischi dell’utilizzo di nanomateriali nei prodotti alimentari? 

Come per ogni tecnologia o prodotto, il possibile rischio è l’impatto a lungo termine sulla salute e sull’ambiente, anche se è necessario ricordare che il prefisso “nano” non rende di per sé un materiale più rischioso rispetto ad altri materiali o sostanze chimiche. La sicurezza di un eventuale impiego dei nanomateriali ingegnerizzati e della nanotecnologia nel settore alimentare dovrà essere valutata e provata dall’autorità regolatrice europea prima di ogni possibile utilizzo in UE. 

Generalmente viene riconosciuto che le conoscenze attuali in materia di nanotecnologie e nanomateriali ingegnerizzati sono ancora limitate. È in corso una vasta ricerca per valutarne la sicurezza in tutte le fasi, dalla produzione ed esposizione sul lavoro al loro impatto finale sull’ambiente. Tutte queste verifiche sono attualmente all’esame delle relative autorità nazionali, europee e internazionali.

Riferimenti

1. Chaudhry, Q., Castle, L., & Watkins, R. (Eds.). (2010). Nanotechnologies in food. Royal Society of Chemistry Publishers, ISBN 978-0-85404-169-5.
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4. European Food Safety Authority. Nanotechnology.
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6. Sondi, I., and B. Salopek-Sondi. 2004. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria. J. Colloid Interface Sci. 275:177-182.
7. Sozer N & Kokini JL (2009) Nanotechnology and it’s applications in the food sector. Trends in biotechnology 27(2):82-89.
8. Regulation (EC) No 178/2002 of the European Parliament and of the Council of 28 January 2002 laying down the general principles and requirements of food law, establishing the European Food Safety Authority and laying down procedures in matters of food safe
9. Regulation (EC) No 258/97 of the European Parliament and of the Council of 27 January 1997 concerning novel foods and novel food ingredients.
10. Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on food additives