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Valutazione del rischio dei nanomateriali negli alimenti ... - SIVeMP

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TECNOLOGIA E SICUREZZA<strong>Valutazione</strong> <strong>del</strong> <strong>rischio</strong><strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong>:stato <strong>del</strong>l’arteRoberta D’Aurelio 1 , Vincenzo Olivieri 2 , Paola Pittia 31Libero Professionista, Australia2Servizio Veterinario AUSL - Pescara3Università degli Studi di Teramoa nanotecnologia è considerata l’emblemaL<strong>del</strong>l’innovazione <strong>del</strong> ventunesimo secolo e, per molti,rappresenta una rivoluzione tecnologica in grado ditrainare molti settori produttivi, tra i quali anche ilsettore alimentare. Ad esempio, sono in fase di produzione lebottigliette di birra in polietilene (PET) contenentinanoparticelle di silicati, che impediscono la dispersione <strong>dei</strong>gas, e i contenitori per <strong>alimenti</strong> in polipropilene contenentinanoparticelle di argento con funzione antimicrobica.Tuttavia l’utilizzo <strong>del</strong>le nanotecnologie in campo alimentareè in sostanza sconosciuto poiché non sono ancora disponibilimetodi standardizzati per evidenziare la presenza e lacaratterizzazione <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong>. Pertanto,come affermato dall’EFSA (Autorità europea per la sicurezzaalimentare), molti prodotti che sono dichiaratamente derivatidalle nanotecnologie potrebbero non essere tali e, al contrario,alcuni prodotti potrebbero contenere nanostrutture nondichiarate. Inoltre l’EFSA dichiara di non possedere undatabase in grado di fornire informazioni sulla diffusione <strong>dei</strong>nanofoods nel mercato alimentare europeo, ma, poiché moltidi loro sono in vendita via Web, ipotizza che il loro ingressosià già avvenuto.Oltre al vivo interesse applicativo, le nanotecnologie hannosuscitato l’attenzione <strong>del</strong>le principali Autorità scientifichemondiali, chiamate ad esprimere un’opinione sulleripercussioni che tali tecnologie potrebbero avere sulla salutepubblica. Infatti, la loro introduzione espone l’uomo el’ambiente che lo circonda a una nuova categoria di materiali,costituiti da nanostrutture, che, proprio per le dimensioninanometriche, sono caratterizzati da nuove proprietà chimichee fisiche, i cui effetti sulla salute umana sono ancora incerti.Nano... materiali, strutture e particelleChi si è già confrontato con questo argomento, avràsicuramente notato che spesso i termini <strong>nanomateriali</strong>,nanostrutture e nanoparticelle sono utilizzati come sinonimi.In realtà, è bene tener presente i reali significati di questivocaboli in modo da non generare ulteriori confusioni.Come ci suggerisce il suffisso “nano”, i <strong>nanomateriali</strong>appartengono all’ordine di grandezza <strong>del</strong> nanometro (10 -9 m)e proprio le loro piccole dimensioni determinano la comparsadi nuove caratteristiche chimiche e fisiche, totalmente differentida quelle presenti nei materiali di dimensione convenzionale(cosiddetti, bulk materials).La SCENIHR (Scientific committee on emerging and newlyidentified health risks) ha proposto la seguente definizione dinanomateriale, recentemente utilizzata anche dall’EFSA:«Qualsiasi forma di materiale composto da parti funzionalidistinte, molte <strong>del</strong>le quali hanno una o più dimensioni ugualio inferiori a un ordine di grandezza di 100 nm».Analogamente per nanomateriale ingegnerizzato (engineerednanomaterials, ENMs) si intende qualsiasi materiale che sia<strong>del</strong>iberatamente creato in modo tale che sia composto da partifunzionali distinte, presenti o internamente o sulla superficie,molte <strong>del</strong>le quali abbiano una o più dimensioni uguali oinferiori a un ordine di grandezza di 100 nm.57


NANOSTRUTTURENanoparticella(figura 1)Nanofoglietto(figura 2)Nanobacchetta(figura 3)Nanotubo(figure 4 e 5)DEFINIZIONEUn’entità distinta avente le tre dimensioni uguali o inferiori a un ordine digrandezza di 100 nm.È un’entità fisica distinta avente una dimensione uguale o inferiore a un ordine digrandezza di 100 nm e le rimanenti due di misura maggiore,.In questa definizione rientrano anche i nanofilm e i nanostrati, che differiscono traloro per altre caratteristiche. Per esempio un film di solito è libero, mentre unostrato richiede un supporto: ciò sottintende una diversa flessibilità tra le duestrutture.È un’entità fisica distinta avente due dimensioni uguali o inferiori a un ordine digrandezza di 100 nm e una dimensione di misura maggiore.In generale, le nanobachette possono essere caratterizzate da un rapporto variabiletra lunghezza e diametro <strong>del</strong>la struttura.Rientrano in questa definizione anche le nanofibre propriamente dette, i nanofili e inanofilamenti (nanowhiskers), che si differenziano tra loro per alcune caratteristiche,come la simmetria, la flessibilità ecc.È un entità fisica distinta che ha due dimensioni uguali o inferiori a un ordine digrandezza di 100 nm e una di misura maggiore. Esistono due tipi di nanotubi:- a parete singola o SWNT (Single-wall nanotube): nanotubo costituito da un singolofoglio avvolto su sé stesso (figura 4).- a parete multipla o MWNT (Multi-wall nanotube): nanotubo formato da più fogli avvolticoassialmente uno sull’altro (figura 5).Tabella 1. Nanostrutture e loro definizioni.Nella definizione si parla di “ordine di grandezza”, pertantoil limite 100 nm non deve essere inteso in senso assoluto,poiché le stesse proprietà si possono ritrovare anche adimensioni leggermente superiori. Recentemente sono statiproposti vari limiti dimensionali, come “minore o uguale a100 nm”, “minore o uguale a 200 nm”, “minore o uguale a1.000 nm (1μm)”. Ma attualmente non è ancora possibilestabilire un confine dimensionale preciso.Sarebbe più appropriato parlare di materiali nanostrutturati,per non incorrere in facili equivoci. Infatti, il termine“materiale” si riferisce alle sostanze fisiche utilizzate nellaproduzione di oggetti e possono essere raggruppati nelleseguenti classi in base alla loro composizione chimica:- materiali metallici;- materiali polimerici;- materiali ceramici;- materiali compositi.Mentre l’aggettivo “nanostrutturato” si riferisce alla presenzadi una o più entità composte da più parti, molte <strong>del</strong>le qualisono presenti in scala nanometrica.Quindi, la sola presenza di sostanze molto piccole non qualificaun materiale come nano-strutturato: ad esempio, tutti i materialisono composti da atomi, che come noto hanno dimensioninanometriche, ma non tutti fanno parte di una strutturananometrica. Pertanto, si parla di materiali nanostrutturati solose le parti funzionali <strong>del</strong>la stessa sono presenti in scalananometrica. Le parti funzionali sono quelle componenti cheinducono proprietà fisiche e chimiche, riferibili alle leggi <strong>del</strong>lameccanica quantistica e normalmente assenti nella medesimasostanza di dimensioni convenzionali, ovveromicro/macrometriche.Riassumendo, si parla di nanomateriale quando questo risultacostituito da strutture nanometriche e in grado di indurre nuoveproprietà chimiche e fisiche nel materiale stesso.Tra le nanostrutture più impiegate nel settore alimentareritroviamo le nanoparticelle, le nanobacchette, i nanofoglietti,Figura 1. Nanoparticella (vedi tabella 1).58


Figura 2. Nanofoglietti (vedi tabella 1).Figura 4. Nanotubo a parete singola (SWNT) (tabella 1).le nanofibre e i nanotubi(tabella 1).Figura 3. Nanobacchetta(tabella 1).Proprietà chimiche efisiche ai fini<strong>del</strong> risk assessmentTutti i materiali sonocaratterizzati da specificheproprietà chimiche e fisiche,secondo le quali è possibileelaborare una loroclassificazione. Attualmente,sono ancora in discussionequali siano le proprietàchimiche e fisiche <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> che devono esseremisurate per una correttacaratterizzazione degli stessi.Recentemente è statoraggiunto un consenso inmerito ai principali parametrida prendere in considerazioneai fini <strong>del</strong>la loro valutazione<strong>del</strong> <strong>rischio</strong> (tabella 2).Ma, dal punto di vista pratico,la completa caratterizzazione<strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> non èsempre possibile, poichérichiederebbe tempo e costiinaccettabili. Pertanto, ai fini tossicologici, molti ricercatoriritengono fondamentale determinare almeno le seguenticaratteristiche (riquadro 1):- forma;- dimensione;- stato di dispersione;Figura 5. Nanotubo a parete multipla (MWNT) (tabella 1).- area superficiale;- chimica <strong>del</strong>la superficie;- proprietà chimiche e fisiche.Come si sintetizzano?Ci sono due principali approcci per la sintesi <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>e la fabbricazione di nanostrutture: il metodo top-down e ilbotton-up. L’approccio top-down si realizza principalmentecon l’utilizzo di processi fisici sui materiali, come lamacinatura (milling) o triturazione (grinding). Ad esempio,la macinatura a secco è utilizzata per produrre una finissimafarina di grano, in grado di legare un’elevata quantità d’acqua.Il principale limite <strong>del</strong> processo top-down è rappresentatodall’elevato indice d’imperfezioni, come la produzione digrani di diverse dimensioni.59


PROPRIETÀ FISICHE• Forma, dimensione, area di superficiale specifica,rapporti dimensionali, raggio di curvatura.• Stato di Agglomerazione/aggregazione.• Distribuzione <strong>del</strong>le dimensioni.• Morfologia di superficie/topografia.• Struttura.• Solubilità.PROPRIETÀ CHIMICHE• Composizione/struttura molecolare.• Composizione <strong>dei</strong> nano materiali.• Fase di stato.• Chimica <strong>del</strong>le superfici.• Idrofilia/ idrofobicità.Tabella 2. Principali parametri da considerare ai fini <strong>del</strong>la valutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> <strong>dei</strong> nano materiali.Al contrario, l’approccio bottom-up si riferisce alla sintesi diun materiale “dal basso”, ovvero partendo dagli atomi,passando per le molecole e arrivando a sintetizzare <strong>dei</strong>composti. La nanotecnologia che sfrutta il metodo bottom-upsi ispira ai concetti biologici di autoassemblaggio eautorganizzazione. In natura esistono molti esempi diautoassemblaggio per la creazione di strutture nanometriche.Le strutture nanometriche naturali sono formate attraversouna serie di processi che tendono a minimizzare l’energialibera <strong>del</strong> sistema, in modo da rendere minima l’energia diattivazione. L’organizzazione di micelle di caseina o di amidoe il ripiegamento <strong>del</strong>le proteine e la loro aggregazione sonoesempi di strutture autoassemblate che creano entità stabili.Pertanto, la produzione di strutture nanometriche da applicarenelle scienze e tecnologie alimentari richiede una profondaconoscenza <strong>dei</strong> processi di autoassemblaggio, che, come noto,sono guidati dalle leggi <strong>del</strong>la termodinamica.Nanofoods: descrizione e applicazioniRecentemente i “nanofoods” sono stati definiti come tutti gli<strong>alimenti</strong> coltivati, prodotti, processati o confezionati construmenti o metodi nanotecnologici, o nei quali siano statiaggiunti <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati. In particolare, i<strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati sono presenti nei nanofoods 1sotto forma di pesticidi, farmaci veterinari, additivi, aromi,enzimi e come materiali a contatto con gli <strong>alimenti</strong> (foodcontact materials, FCMs).Attualmente le applicazioni note <strong>del</strong>le nanotecnologiche incampo alimentare sono state raggruppate nelle seguenticategorie:1. <strong>nanomateriali</strong> a contatto con gli <strong>alimenti</strong>: questa categoriainclude tutti i <strong>nanomateriali</strong> a contatto con gli <strong>alimenti</strong>, inclusiquelli attivi e intelligenti progettati per interagire con gli<strong>alimenti</strong> o con il loro ambiente circostante;2. ingredienti alimentari formulati o sintetizzati in forma dinanostrutture: questa categoria include tutte le applicazioniche mirano alla sintesi di ingredienti in scala nanometrica,che, ad esempio, possono migliorare le proprietà sensoriali(gusto, aroma e texture) <strong>dei</strong> prodotti alimentari;3. additivi nanometrici, nanoincapsulati o ingegnerizzati;4. dispositivi e materiali prodotti con le nanotecnologie per ilmonitoraggio degli <strong>alimenti</strong> durante il loro stato diconservazione e trasporto (ad es. biosensori), e quelli per iltrattamento <strong>del</strong>le acque, ad es. nanofiltri.Altre applicazioni indirette <strong>del</strong>le nanotecnologie <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong>e nei mangimi sono rappresentate dalla sintesi di compostiagro chimici (per es. fertilizzanti, pesticidi ecc.) o farmaciveterinari.Tossicocinetica e tossicità nell’uomoLe ricerche condotte sulla tossicità <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>ingegnerizzati somministrati per via orale, ad oggi, sonorelativamente scarse. La maggior parte di esse si riferisceall’assorbimento gastrointestinale di metalli o ossidi di metallo,spesso somministrate a dosi troppo elevate per essere utilizzatenella determinazione <strong>del</strong>l’esposizione al pericolo. Inoltre, idati presenti in bibliografia si riferiscono a studi di tossicitàacuta, mentre mancano dati in merito alla tossicità cronica,indotta da somministrazioni di piccole dosi per via orale,ripetute per lunghi periodi.Dai risultati attualmente disponibili, si può affermare chel’assorbimento per via orale di alcuni <strong>nanomateriali</strong>(nanoparticelle di biossido di titanio, nanoparticelle di rame,di zinco), può indurre processi degenerativi o infiammatoriprincipalmente su reni e fegato, visibili sia a livellomacroscopico sia microscopico. Tuttavia, molti sono i risultatitra loro contrastanti.Inoltre, altri effetti tossici si possono verificare a livello dimilza e apparato cardio-circolatorio. Infine, studi relativi allatossicità <strong>dei</strong> materiali nanostrutturati somministrati per viaendovenosa e/o respiratoria hanno evidenziato effetti tossicianche in altri organi appartenenti al sistema nervoso,immunitario, polmonare e riproduttivo.<strong>Valutazione</strong> <strong>del</strong>l’esposizione al pericoloe caratterizzazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong>Attualmente, si ipotizza che i <strong>nanomateriali</strong> possano esserepresenti o contaminare gli <strong>alimenti</strong> attraverso le seguentimodalità:- migrazione <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong> di <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati60


Riquadro 1. Proprietà chimiche e fisiche <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>.DIMENSIONELe piccole dimensioni <strong>del</strong>le nanostrutture determinano la comparsa di caratteristiche chimiche e fisiche totalmente differenti daquelle presenti nei materiali di dimensione convenzionale. Dato che non tutti i <strong>nanomateriali</strong> sono perfettamente sferici e molto raramentesono presenti in sistemi monodispersi, in nanotecnologia,la dimensione di un nanomateriale si esprime comevolume sferico equivalente, ovvero, come il diametro di unasfera avente il medesimo volume di un materiale nano strutturatomisurato.STATO DI AGGREGAZIONE, AGGLOMERAZIONE E DISPER-SIONEL’aggregato è definito come un composto secondario di particelleprimarie (le quali sono unite tra loro per mezzo di legamichimici forti), che si comporta come una singola unità.L’agglomerato (cluster) è definito, invece, come un compostosecondario formato da aggregati (i quali sono uniti tra loro dalegami chimici deboli) che, in seguito a manipolazione, sipossono disgregare. Lo stato di dispersione di un sistemaparticolato descrive il numero relativo di particelle primarie(aggregate) presenti in un mezzo di sospensione rispetto alnumero di agglomerati.Gli stati di aggregazione e di agglomerazione sono rappresentatiin figura 6.AREA SUPERFICIALEL’area superficiale è l’area esposta <strong>del</strong> materiale ovvero lasuperficie di interfaccia tra materiale e ambiente.Probabilmente, la caratteristica che maggiormente influenza ilcomportamento di un nanomateriale è l’elevato rapporto areadi superficie/volume. Come mostrato in figura 7, la superficieesposta è maggiore a parità di volume e pertanto sono maggiorile proprietà di superficie. Infatti, il volume diminuisce aldiminuire <strong>del</strong>le dimensioni, mentre aumentano il numero diatomi presenti sulla superficie, determinando:- aumento proporzionale <strong>del</strong>la curvatura <strong>del</strong>la superficie <strong>del</strong>lenanoparticelle;- aumento <strong>dei</strong> vantaggi legati alle proprietà <strong>del</strong>la superficie;- maggiore presenza di siti attivi.Figura 6. Rappresentazione degli stati di aggregazione e diagglomerazione <strong>del</strong>le nanoparticelle.CHIMICA DELLA SUPERFICIELa chimica <strong>del</strong>la superficie è determinata da più fattori, cheinfluenzano il modo in cui i <strong>nanomateriali</strong> possono interagirecon l’ambiente circostante, in questo caso con l’ambiente biologico.È fondamentale sottolineare che la chimica <strong>del</strong>lasuperficie di un nanomateriale può variare in molti modi,soprattutto attraverso l’adsorbimento <strong>del</strong>le proteine sui <strong>nanomateriali</strong>.Dal punto di vista <strong>del</strong>l’analisi tossicologica, non è di interessedeterminare tutte le proprietà di una superficie, ma è necessariofornire una valutazione almeno <strong>del</strong>la composizionesuperficiale, <strong>del</strong>l’energia superficiale, <strong>del</strong>la carica superficialeo <strong>del</strong> potenziale z e <strong>del</strong>la reattività superficiale. Inoltre, dovrebbeessere determinata la presenza e la natura chimica di qualsiasisostanza adsorbita.Figura 7. Rapporto tra superficie e volume tra nanoparticelle ebulk material.presenti nei materiali a contatto con gli <strong>alimenti</strong> (FCM), adesempio le confezioni o piani di lavoro;- presenza di <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong> sottoforma di additivi o di ingredienti attivi (novel food eintegratori);- presenza di residui <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong> di prodotti agro-chimici odi farmaci veterinari contenenti <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati;- presenza <strong>negli</strong> <strong>alimenti</strong> di contaminanti ambientali chederivano dalla produzione, utilizzo e smaltimento di altriprodotti ottenuti con nanotecnologie, quali prodotti elettronici,61


medicali, cosmetici ecc..Un’ulteriore fonte di esposizione è rappresentata dai<strong>nanomateriali</strong> inalati, che possono essere catturati dal sistemamuco ciliare polmonare, trasportati nel laringe e, infine,deglutiti.Ai fini <strong>del</strong>la valutazione <strong>del</strong>l’esposizione, oltre alle modalitàdi esposizione, devono essere determinati la quantità e lecaratteristiche <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati presenti <strong>negli</strong><strong>alimenti</strong> e nei mangimi. Purtroppo attualmente non è possibiledeterminare questi parametri, poichè non sono disponibilimetodiche analitiche per l’isolamento, l’identificazione e lacaratterizzazione <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>. Pertanto, considerandole attuali difficoltà nella ricerca <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> nelle matricialimentari, la conoscenza in merito alla loro presenza <strong>negli</strong><strong>alimenti</strong> si affida alle informazioni fornite dalle industrie disettore.Inoltre, bisogna considerare che, qualora le analisi <strong>dei</strong><strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati siano condotte nelle fasi primarie,dovranno essere considerati le eventuali variazioni conseguentiai processi produttivi e alle interazioni con la matricealimentare. Infatti, i <strong>nanomateriali</strong> e le nanostrutture possonoessere modificata lungo la filiera agro-alimentare sia daiprocessi produttivi (sterilizzazione, marinatura ecc.), masoprattuto dall’interazione con proteine, lipidi e altre sostanzepresenti nella matrice alimentare. Inoltre deve essere valutatol’effetto che la digestione induce sulle caratteristiche chimichee fisiche <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati contenuti <strong>negli</strong><strong>alimenti</strong> (EFSA 2009).Un altro limite che ostacola la valutazione <strong>del</strong>l’esposizioneal pericolo è l’impossibilità di stabilire una misura che correliil dosaggio alla tossicità <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati.Infatti, l’esposizione <strong>dei</strong> consumatori al pericolo è solitamenterappresentata da limiti espressi in concentrazione in massa,quali la dose giornaliera tollerabile, la dose giornalieraaccettabile, oppure da volori nutrizionali di riferimento, comela dose giornaliera raccomandata o i livelli massimi giornalieri.Questi valori devono ancora essere stabiliti per i <strong>nanomateriali</strong>.Inoltre, le principali Autorità scientifiche affermano che laconcentrazione in massa non sia sufficiente per esprimere ladose tossicologica. Infatti, le stesse ritengono che il numerodi particelle e l’area di superficie siano misure più appropriateper sprimere il N(A)OEL. Purtroppo <strong>negli</strong> studi tossicologicifinora realizzati non sono riportati i valori di questi parametrie, pertanto, tali lavori sono ritenuti inutilizzabili ai fini <strong>del</strong>lavalutazione <strong>del</strong>l’esposizione al pericolo.Concludendo, date le limitate conoscenze sulla presenza nelnostro mercato di prodotti nanotecnologici dichiarati (o nondichiarati) e l’assenza di un’unità di misura tossicologicaadeguata, in Europa si può solo <strong>del</strong>ineare un quadro dipotenziale esposizione ai <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati. Diconseguenza, è impossibile completare la caratterizzazione<strong>del</strong> <strong>rischio</strong>, che necessita l’integrazione di alcune conoscenze,di seguito elencate:- definizioni: è necessario stabilire definizioni universalmentericonosciute al fine di permettere una chiara diffusione <strong>del</strong>leinformazioni e un’univoca interpretazione <strong>dei</strong> risultati da partedi scienziati, produttori e legislatori;- caratterizzazione <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>: come noto, i<strong>nanomateriali</strong> mostrano proprietà chimiche e fisiche diverserispetto ai materiali di dimensione convenzionale. Èfondamentale riuscire a caratterizzare queste proprietà in mododa poter determinare più precisamente l’esposizione <strong>dei</strong>consumatori ai pericoli indotti dai <strong>nanomateriali</strong> e, diconseguenza, a caratterizzare meglio il <strong>rischio</strong>;- tecniche analitiche: è necessario sviluppare nuove tecnicheanalitiche per l’isolamento e la caratterizzazione <strong>dei</strong><strong>nanomateriali</strong> sia in forma primaria, sia all’interno <strong>del</strong>le matricialimentari e <strong>dei</strong> tessuti biologici;- unità di misura: è un aspetto fondamentale che incide siasull’interpretazione degli studi scientifici sia sul futuro quadronormativo. Infatti, sembra ormai chiaro che la dose e i limititossicologici <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> non possono essere espressiin unità di massa o volume come per le sostanze chimicheconvenzionali;- effetti <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati: la cinetica <strong>dei</strong><strong>nanomateriali</strong> si differenzia da quella <strong>del</strong>le sostanze chimicheconvenzionali. Quando ci sono evidenze di un loroassorbimento, la distribuzione <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> all’interno<strong>del</strong>l’organismo deve essere studiata in modo dettagliato. Inparticolare, devono essere studiati la distribuzione e l’effettoindotti sugli apparati protetti da barriere, quali la barrieraemato-encefalica e la placenta;- esposizione ai <strong>nanomateriali</strong>: è necessario studiare quali equanti siano i prodotti contenenti <strong>nanomateriali</strong> presenti sulmercato o che sono in fase di sviluppo. In particolare èopportuno determinare quale sia la loro biodisponibilità e qualimisure utilizzare per la loro quantificazione all’interno <strong>del</strong>lematrici alimentari.Aspetti normativi sui <strong>nanomateriali</strong>Molti studi sono stati condotti per valutare l’adeguatezza <strong>del</strong>leattuali normative in merito alla gestione <strong>del</strong>l’impiego <strong>del</strong>lenanotecnologie in campo alimentare e, anche in questocontesto, emergono alcune mancanze, sia nella legislazioneeuropea sia di altri Paesi. Infatti, i sistemi normativistatunitense, europeo, giapponese, australiano e di molti altriPaesi non riconoscono i materiali nanostrutturati come unanuova famiglia di sostanze potenzialmente in grado dimanifestare nuove proprietà e nuovi rischi per la salute sia<strong>del</strong>l’uomo sia <strong>del</strong>l’ambiente che lo circonda.Oggi a livello europeo, solo il Reg. CE 1333/2008 prevedeesplicitamente questa distinzione, stabilendo una rivalutazionedegli additivi autorizzati, qualora siano utilizzate lenanotecnologie per la loro produzione. Mentre in tutti gli altricasi, non è prevista una distinzione tra i prodotti realizzati contecnologie convenzionali e prodotti sviluppati con lenanotecnologie.Inoltre, le etichette <strong>dei</strong> prodotti alimentari ottenute con le62


nanotecnologie non riportano alcun riferimento all’impiego <strong>del</strong>lestesse: la mancanza di questa informazione non costituisceinfrazione <strong>del</strong>la relativa normativa, dato che la stessa non prevedeobbligo di dichiarazione di questi prodotti in etichetta.Di contro, la dichiarazione mendace di impiego dinanotecnologie in assenza <strong>del</strong>le stesse può configurare il reatodi frode in commercio di cui all’art. 515 C.P. o, in alcunecircostanze, pubblicità ingannevole come definita dall’articolo20 <strong>del</strong> decreto legislativo 206/2005 <strong>del</strong>l’ordinamento italiano:«Qualsiasi pubblicità che in qualunque modo, compresa lasua presentazione sia idonea ad indurre in errore le personefisiche o giuridiche alle quali è rivolta o che essa raggiungee che, a causa <strong>del</strong> suo carattere ingannevole, possa pregiudicareil loro comportamento economico ovvero che, per questomotivo, sia idonea ledere un concorrente».Molti scienziati, esperti di nanofoods, hanno espresso lanecessità di nuove normative, sottolineando l’esigenza dieseguire <strong>del</strong>le analisi volte ad assicurare la sicurezza <strong>dei</strong>prodotti, prima di autorizzare il loro inserimento nel mercato.Al contrario, nella sua comunicazione sugli aspetti normativirelativi alle nanotecnologie, la Commissione Europea affermache «In teoria la legislazione attuale considera i potenziali rischisulla salute, sulla sicurezza e sull’ambiente associati ai<strong>nanomateriali</strong>». Infatti, il Regolamento CE 178/2002 traccia iprincipi generali <strong>del</strong>la sicurezza alimentare, stabilendo leprocedure necessarie a garantire la sicurezza alimentare e le basiper garantire un adeguato livello di protezione <strong>del</strong>la salute edegli interessi <strong>dei</strong> consumatori. In particolare l’art. 14, comma1, stabilisce che gli <strong>alimenti</strong> a <strong>rischio</strong> non possono essere immessisul mercato. Inoltre, l’art. 1, comma a, <strong>del</strong> Regolamento CE852/2004 stabilisce che la responsabilità principale per lasicurezza degli <strong>alimenti</strong> è <strong>del</strong>l’operatore <strong>del</strong> settore alimentare.Tuttavia, la Commissione riconosce che è necessarioimplementare l’attuale legislazione al fine di garantire unadeguato livello di protezione e che, a tal fine, è essenzialeampliare le conoscenze in merito alla caratterizzazione <strong>dei</strong><strong>nanomateriali</strong>, alla valutazione <strong>del</strong>l’esposizione e allavalutazione e gestione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong>. In particolare, laCommissione ritiene necessario perfezionare le metodicheanalitiche e la metodologia per la valutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong>.Inoltre, la Commissione richiama il principio di precauzione,dichiarando che le misure di gestione <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>, perora, devono basarsi su tale principio, stabilito dall’art 7 <strong>del</strong>Reg. CE 178/2002 (riquadro 2).Tuttavia, la Commissione ricorda che il ricorso al principiodi precauzione non deve necessariamente portare all’adozionedi azioni che inducono solo effetti legali, ma possono essereintraprese anche altre misure, come l’introduzione direstrizioni, l’avvio di progetti di ricerca o l’adozione diraccomandazioni.Inoltre, le misure intraprese devono basarsi sui principi generali<strong>del</strong>la gestione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> e pertanto devono, tra l’altro, essereproporzionate, non discriminatorie, coerenti, basate sulrapporto costo/benefici <strong>del</strong>le azioni intraprese e sulleconoscenze scientifiche.ConclusioniSe pur offuscato da molte incertezze, il panorama sullenanotecnologie applicate nel settore alimentare è caratterizzatoda due aspetti tra loro contrapposti: da un lato i potenzialibenefici e dall’altro i possibili rischi.Infatti, le attuali e future applicazioni <strong>dei</strong> prodotti ottenuti conle nanotecnologie preannunciano promettenti innovazioni nelcampo degli additivi, novel foods e <strong>dei</strong> materiali a contattocon gli <strong>alimenti</strong>, assicurando, in quest’ultimo caso, un controllopiù immediato ed efficace sulla sicurezza degli <strong>alimenti</strong> (adesempio, mediante lo sviluppo di etichette intelligenti).Mentre per quanto riguarda i potenziali rischi, possiamoaffermare che esistono <strong>del</strong>le evidenze sulla potenziale tossicitàdi alcuni <strong>nanomateriali</strong> e che al momento, come suggeritodall’EFSA e dallo SCENIHR, la valutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> deveessere eseguita singolarmente su ogni nanomateriale onanostruttura si voglia impiegare nella filiera alimentare.Tuttavia, le limitate conoscenze scientifiche sui <strong>nanomateriali</strong>si riflettono sui passaggi previsti dal paradigma tradizionale <strong>del</strong>lavalutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> e, pertanto, quest’ultima è inevitabilmentecaratterizzata da un elevato grado d’incertezza. Di conseguenza,continua ad apparire incompleto anche il quadro normativo sui<strong>nanomateriali</strong>, che potrà evolversi in modo concreto solo quandol’identificazione, la caratterizzazione <strong>del</strong> pericolo e la relativavalutazione <strong>del</strong>l’esposizione saranno complete e porteranno auna reale caratterizzazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> (completando così lavalutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong>).Dal punto di vista pratico, bisogna considerare che non si hauna reale conoscenza <strong>dei</strong> prodotti presenti nel mercato europeoottenuti con le nanotecnologie (EFSA 2009). Inoltre,attualmente, la normativa non prevede né una distinzione traRiquadro 2. Articolo 7 <strong>del</strong> Regolamento CE 178/2002.Principio di precauzione1. Qualora, in circostanze specifiche a seguito di una valutazione<strong>del</strong>le informazioni disponibili, venga individuata la possibilitàdi effetti dannosi per la salute ma permanga una situazioned’incertezza sul piano scientifico, possono essere adottatele misure provvisorie di gestione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> necessarieper garantire il livello elevato di tutela <strong>del</strong>la salute che laComunità persegue, in attesa di ulteriori informazioni scientificheper una valutazione più esauriente <strong>del</strong> <strong>rischio</strong>.2. Le misure adottate sulla base <strong>del</strong> paragrafo 1 sono proporzionatee prevedono le sole restrizioni al commercio chesiano necessarie per raggiungere il livello elevato di tutela<strong>del</strong>la salute perseguito nella Comunità, tenendo conto <strong>del</strong>larealizzabilità tecnica ed economica e di altri aspetti, se pertinenti.Tali misure sono riesaminate entro un periodo ditempo ragionevole a seconda <strong>del</strong>la natura <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> per lavita o per la salute individuato e <strong>del</strong> tipo di informazioniscientifiche necessarie per risolvere la situazione di incertezzascientifica e per realizzare una valutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> piùesauriente.63


sostanze di dimensioni nanometriche e quelle di dimensionimaggiori, né una specifica etichettatura <strong>del</strong> prodotto ottenutocon le nanotecnologie.Ma, anche se fosse stabilito l’obbligo di etichettatura, sarebbeimpossibile verificare la reale presenza di <strong>nanomateriali</strong>all’interno <strong>dei</strong> prodotti, poiché non solo mancano metodicheanalitiche standardizzate, ma deve ancora essere stabilito: (i)quali <strong>nanomateriali</strong> e quali nanostrutture siano realmentetossiche; (ii) quali e quante unità di misura devono essereprese in considerazione per esprimere la dose tossicologica(iii) la dose tossicologica di ogni singolo nanomateriale.Parallelamente, mentre la Commissione Europea invoca ilprincipio di precauzione, ribadisce la responsabilità deglioperatori <strong>del</strong> settore alimentare sulla sicurezza <strong>dei</strong> loro prodottie afferma la volontà di sostenere nuovi progetti di ricerca, alcuneorganizzazioni internazionali (per esempio, Friends of the earth)stanno promuovendo una moratoria sulla commercializzazionedi prodotti alimentari, additivi, materiali a contatto con gli<strong>alimenti</strong>, farmaci e prodotti agrochimici che contengono<strong>nanomateriali</strong> ingegnerizzati. Queste organizzazioni chiedonodi impedire la commercializzazione di tali prodotti finché nonsia introdotta una normativa specifica in grado di proteggere iconsumatori, i lavoratori e l’ambiente dai rischi correlatiall’impiego <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong> e finché le persone non sarannocoinvolte nei processi decisionali. In tal senso, alcuni Autorisottolineano che molte organizzazioni nazionali e internazionalihanno svolto molteplici conferenze, tavole rotonde e meeting alfine di discutere sugli aspetti relativi all’impiego <strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>e sulle necessità di sviluppare nuove metodiche analitiche. Magli stessi Autori denunciano che durante gli incontri sono stateesposte poche proposte e che, nelle fasi successive, è stato messoin atto ben poco rispetto a quanto prospettato.Concludendo, in considerazione <strong>dei</strong> precedenti e spessoinfausti episodi che si sono manifestati in seguito all’impiegoincontrollato di materiali pericolosi, ad esempio l’amianto,e che in parte hanno determinato la politica <strong>del</strong> “better safethan sorry”, per i <strong>nanomateriali</strong> appare opportuno, se nonurgente, mettere in atto misure basate sul principio diprecauzione, tra le quali, il sostegno alla ricerca nel campo<strong>dei</strong> <strong>nanomateriali</strong>. Infatti, come ricordato dalla CommissioneEuropea, date le limitate conoscenze scientifiche, pochemisure possono essere attuate in campo normativo peraumentare il livello di protezione <strong>dei</strong> consumatori. A talproposito, è utile ricordare che, al fine di eliminare il piùrapidamente possibile le numerose incertezze scientifiche, iricercatori sono eticamente tenuti a confrontarsi, in particolarmodo, qualora, eseguendo studi analoghi, giungano a risultatitra loro contrastanti.In merito al sostegno per la ricerca, sarebbe auspicabileassegnare una priorità maggiore alle ricerche volte a colmarele conoscenze necessarie per la valutazione <strong>del</strong> <strong>rischio</strong> e, solosecondariamente, incentivare la ricerca di prodotti innovativie sicuri da impiegare nel settore alimentare. Infine, consideratal’interdisciplinarità <strong>del</strong>l’argomento, la ricerca devrebbe esseresvolta da un gruppo multidisciplinare di ricercatori (dal medicoall’ingegnere), favorendo la condivisione <strong>del</strong>le metodiche e<strong>dei</strong> risultati raggiunti nelle singole materie.Le immagini sono state elaborate da Raffaele Cirillo, Industrial Designer.La bibliografia è disponibile presso la redazione:argomenti@sivemp.itImportante scoperta nello studio <strong>dei</strong> tumori effettuata dal teamdi lavoro coordinato dal Prof. Franco RopertoNuova importante scoperta nello studio <strong>dei</strong> tumori. Il team di lavoro <strong>del</strong> professor FrancoRoperto, ordinario di Patologia Generale presso la Facoltà di Medicina Veterinaria <strong>del</strong>la“Federico II” di Napoli e Presidente <strong>del</strong> Comitato Tecnico <strong>del</strong> Corso di Laurea in MedicinaVeterinaria <strong>del</strong>l’Università di Catanzaro, è riuscito a evidenziare, per la prima volta in letteraturamedica, l’espressione nei tumori <strong>del</strong>la vescica di bovini <strong>del</strong>la Calpaina-3. Quest’ultima è unaproteina finora considerata tessuto-specifica perché localizzata solo nelle cellule muscolari.Infatti alterazioni genetiche <strong>del</strong> gene di tale proteina possono essere responsabili di gravi distrofiemuscolari. La ricerca è stata condotta in collaborazione con i ricercatori <strong>del</strong>l’Università diCatanzaro guidati dal professor Gianni Cuda e da ricercatori <strong>del</strong> Centro di Eccellenza diBiochimica <strong>del</strong>l’Università di Genova guidati dal professor Edon Melloni. Tale lavoro, presentatoal Congresso Mondiale <strong>del</strong> College americano <strong>dei</strong> Patologi tenutosi lo scorso dicembre aMonterey (California), sarà pubblicato sul prossimo numero di Argomenti.64

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