Популярную пищевую добавку запретили из-за фатального вреда здоровью
Пищевая добавка E171 (диоксид титана) признана во Франции опасной для здоровья. Продажа продуктов, содержащих Е171, будет запрещена с 1 января 2020 года. Два министерства: экономики и окружающей среды — заявили, что последуют советам экспертов в области здравоохранения.
Официально диоксид титана до сих пор считался совершенно безвредным. Эта пищевая добавка часто используется в качестве белого покрытия для конфет, хлебобулочных изделий, жевательной резинки, таблеток (включая добавки) и драже. Е171 добавляют в готовые соусы, сыр, пирожные, солнцезащитные кремы, зубную пасту и пр.
Потребителей уверяют, что вещество полностью выводится из организма, пишет Zentrum. Но эксперименты с Е171 показывают, что диоксид титана может накапливаться в организме, например, в печени, легких, кишечнике и даже в мозге.
Считается, что это вещество усиливает в организме окислительный процесс и приводит к воспалительным реакциям. В кишечнике такому эффекту может способствовать синдром раздраженного кишечника, который, в свою очередь, может быть причиной многих хронических заболеваний.
Диоксид титана, вероятно, способствует образованию опухолей. Об этом говорят исследования французских ученых. В течение 100 дней животным давали питьевую воду с Е171 — в тех количествах, которые многие люди принимают с ежедневным приемом таблеток, драже, пищевых добавок и т. д. У 40 процентов крыс были выявлены предраковые изменения кишечника.
В апреле 2019 года Французское национальное агентство санитарной безопасности пищевой продукции, окружающей среды и труда опубликовало результаты 25 новых исследований токсичности диоксида титана, которые были проведены с 2017 года.
Многие французские производители конфет уже прекратили использование диоксида титана и переходят на давно известные ему альтернативы.
Таким образом, Франция первая страна, в которой использование диоксида титана в пищевой промышленности будет официально запрещено.
Влияние диоксида титана в косметике на организм: вреден ли?
Диоксид титана (химическая формула – TiO2) – это популярная составляющая лакокрасочных веществ, косметических средств, пищевых продуктов, мыловарении и других видов изделий различного рода промышленности. Его стоимость и полезность зависят прежде всего от степени его чистоты. Ведь по своей сути применения двуокись титана является красителем, придающим нужную белизну конечному продукту. Ещё у него есть два больших преимущества: устойчивость к влаге и абсолютная безвредность для человека. Хоть в последнем преимуществе и начали сомневаться, но обширность применения этого пигмента не оставляет никаких сомнений в его безвредности.
С момента первого использования титановых белил (ещё одно название TiO2) не утихают споры о безопасности его применения. Что только не пишут любители громких, но пустых заявлений. Во Франции под гнётом общественного мнения даже приняли запрет на использование этого химического соединения в некоторых отраслях промышленности с 1 января 2020 года. Стоит ли нам этого ожидать? Скорее всего нет, потому что официально всё-таки вред от диоксида титана для человека не доказан. По классификатору вредных и потенциально опасных веществ он имеет класс 4, т.е. не опасен. В нашей стране его дозировку в готовой продукции регулирует производитель.
Очень большой процент ухаживающих и очищающих редств по уходу за лицом и телом содержит диоксид титана. В косметике титановые белила чаще всего используют либо в качестве белого красителя (тональный крем), либо в качестве фильтрующего ультрафиолет элемента (солнцезащитные крема), либо загустителя (т.к. он удерживает влагу). По мнению французских экспертов, вред от этого химического элемента состоит в том, что он способен в течение долгого времени накапливаться в организме, приводя в итоге к болезням. Однако косметике попасть глубоко внутрь организма трудно, так как она наносится на кожу, а не принимается внутрь. Поэтому всё вредное влияние диоксида титана заканчивается, когда мы смываем её с лица и тела. Нужно только выбирать качественные средства для снятия макияжа, чтобы не провоцировать скопления этих соединений в кожных порах. Также не рекомендуется использовать косметические средства с диоксидом титана для очень чувствительной и проблемной кожи. Об этом обычно производитель предупреждает на упаковке. Рынок косметики сегодня очень обширен, поэтому всегда можно подобрать какие-то более щадящие средства для ухода.
Наночастицы диоксида титана E171 могут влиять на здоровье человека
18.05.2019 12:55ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ ДИОКСИДА ТИТАНА Е171 НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА С ХОЗЯИНОМ
На рисунке: Химическая формула пищевой добавки Е-171 (диоксида титана): TiO2 Слева вверху изображена модель молекулы диоксида титана в рутильной форме. Серым цветом обозначены атомы титана, красным — кислорода
Наночастицы диоксида титана E171 могут влиять на здоровье человека
Эксперты призывают к лучшему регулированию применения пищевых добавок в продуктах питания и медицине, поскольку исследования показывают, что они могут воздействовать на микробиоту кишечника и способствовать воспалению в толстой кишке, что может вызвать такие заболевания, как воспалительные заболевания кишечника и колоректальный рак.
Исследования Сиднейского университета (University of Sydney) предоставляют новые доказательства того, что пищевые добавки (их наночастицы), которые присутствуют во многих продуктах питания, могут оказывать существенное и вредное влияние на здоровье человека.
В исследовании изучалось воздействие на здоровье пищевой добавки E171 (наночастиц диоксида титана), которая обычно используется в больших количествах в пищевых продуктах и некоторых лекарствах в качестве отбеливающего агента. Содержащийся в более чем 900 пищевых продуктах, таких как жевательная резинка и майонез, E171 потребляется в больших количествах ежедневно населением.
Опубликованное в Frontiers in Nutrition, исследование на мышах показало, что потребление пищи, содержащей E171, оказывает влияние на микробиоту кишечника (определяемую триллионами бактерий, населяющих кишечник), которые могут вызывать такие заболевания, как воспалительные заболевания кишечника и колоректальный рак.
Со-ведущий автор доцент Войцех Хшановски (Wojciech Chrzanowski) сказал, что исследование существенно расширило объем работы по токсичности и безопасности наночастиц и их влиянию на здоровье и окружающую среду.
«Целью этого исследования является стимулирование дискуссий о новых стандартах и правилах для обеспечения безопасного использования наночастиц в Австралии и во всем мире», — сказал он.
Хотя наночастицы широко используются в медицине, продуктах питания, одежде и т.д., возможные последствия наночастиц, особенно их долгосрочные эффекты, до сих пор плохо изучены.
Потребление диоксида титана значительно увеличилось за последнее десятилетие и уже было связано с несколькими заболеваниями, и хотя оно одобрено для пищевых продуктов, недостаточно доказательств его безопасности.
Растущие показатели деменции, аутоиммунных заболеваний, метастазирования рака, экземы, астмы и аутизма относятся к растущему списку заболеваний, которые были связаны с резким воздействием наночастиц.
«Хорошо известно, что диетическая композиция оказывает влияние на физиологию и здоровье, однако роль пищевых добавок недостаточно понятна», — сказал доцент Хшановский, эксперт по нанотоксикологии из Школы фармацевтики Сиднейского университета и Сиднейского Нано Института (University of Sydney’s School of Pharmacy and Sydney Nano Institute).
«Появляется все больше доказательств того, что постоянное воздействие наночастиц оказывает влияние на состав кишечной микробиоты, и, поскольку кишечная микробиота является хранителем нашего здоровья, любые изменения в ее функции влияют на общее состояние здоровья».
«Это исследование представляет собой центральное доказательство того, что потребление пищи, содержащей пищевую добавку E171 (диоксид титана), влияет на микробиоту кишечника, а также на воспаление кишечника, которое может привести к таким болезням, как воспалительные заболевания кишечника и колоректальный рак», — сказал он.
Со-ведущий автор, доцент Лоуренс Макиа (Laurence Macia) из Сиднейского университета, сказал: «Наше исследование показало, что диоксид титана взаимодействует с бактериями в кишечнике и нарушает некоторые из их функций, которые могут привести к развитию заболеваний. Мы говорим, что его потребление должно быть лучше отрегулировано властями».
«Это исследование изучило влияние диоксида титана на здоровье кишечника у мышей и обнаружило, что диоксид титана не изменяет состав микробиоты кишечника, но вместо этого влияет на активность бактерий и способствует их росту в виде нежелательной биопленки. Биопленки — это бактерии, которые слипаются друг с другом и образование биопленки было зарегистрировано при таких заболеваниях, как колоректальный рак», — сказал адъюнкт-профессор Макиа, который является экспертом-иммунологом по воздействию кишечника и микробиоты кишечника на здоровье от факультета медицины и здравоохранения Центра Чарльза Перкинса. (Faculty of Medicine and Health and the Charles Perkins Centre).
Источник: Материалы предоставлены Сиднейским университетом
Статья в журнале: Wojciech Chrzanowski, Laurence Macia, et al. Impact of the food additive titanium dioxide (E171) on gut microbiota-host interaction.
Дополнительная информация от Российских ученых:
ОПАСНОСТЬ ДИОКСИДА ТИТАНА, ДОБАВЛЯЕМОГО В ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ?
Статья из газеты: Еженедельник «Аргументы и Факты» № 31 01/08/2018
Есть случаи, когда ранее считавшиеся безвредными пищевые добавки оказываются опасными. Например, добавка Е171 (диоксид титана). Применяли её испокон веков, считая абсолютно безопасной. В руководствах про её токсичность так и писали: «Из-за своей нерастворимости диоксид титана почти не всасывается и выводится из организма». А если он весь выводится, то какой от него вред.
Тайное станет явным
Но в последние годы выяснилось, что диоксид титана, наоборот, накапливается в организме в виде наночастиц и приносит существенный вред.
«Диоксид титана — это такое вещество, при производстве которого всегда образуется некоторое количество наночастиц, — объясняет кандидат физ.-мат. наук, сотрудник ФГУП Всероссийского института авиационных материалов Станислав Кондрашов. — Их может быть больше или меньше, от них можно совсем избавиться, но это требует усилий».
Встретиться с такими наночастицами можно в массе продуктов — конфетах (особенно драже), жевательной резинке, молочных продуктах, газировках, в том числе в сухих смесях для их приготовления, в майонезе, переработанном мясе, быстрых завтраках и, по сути, во многих продуктах белого цвета. Так, в крабовых палочках китайские учёные нашли большое количество наночастиц. По злой иронии судьбы, дети получают опасных частиц особенно много — в составе всяких драже, жевательной резинки и газировок. Итальянские учёные показали в исследованиях, что детям достаётся наночастиц больше, чем подросткам или взрослым.
«Кроме продуктов диоксид титана ещё применяют в качестве отбеливателя в зубных пастах, в оболочках таблеток и капсулах с лекарством, в солнцезащитной косметике и некоторых средствах гигиены. В исследованиях установлено, что наночастицы этого вещества усваиваются организмом через кожу, лёгкие и частично через пищеварительный тракт, — рассказывает известный
Кроме того, наночастицы диоксида титана нарушают проницаемость слизистой кишечника, в результате через неё могут проникать в кровь токсичные вещества и возбудители инфекций, для которых она в норме непроницаема. Подобным же образом в экспериментах у животных нарушался так называемый гемато-энцефалический барьер, защищающий мозг от проникновения из крови вредных веществ, вирусов и других микроорганизмов. Увеличение проницаемости этих двух барьеров является, на мой взгляд, ключевым механизмом старения организма и центральной нервной системы».
Самые вредные пищевые Е-добавки
Поверх барьеров
Проникают они и через плацентарный барьер между матерью и плодом, нанося вред будущему ребёнку. В эксперименте на мышах показано, как наночастицы накапливались в клетках слизистой кишечника, сначала вызывая воспаление, а потом превращаясь в предраковые клетки. Важно, что это происходит при потреблении не «лошадиных доз», а сопоставимых с теми, что мы получаем с добавкой Е171. Наши учёные из НИИ биологии и биофизики в Томске на мышах убедительно показали, как наночастицы диоксида титана попадают в мозг и разрушают его.
Проблему Е171 надо решать. Где-то от добавки стоит отказаться — можно пожертвовать белоснежным цветом продукта, чтобы избежать вреда. В других случаях можно использовать диоксид титана, очищенный от наночастиц. Пойдут ли на это химические компании, производящие добавку? Это вопрос не совести, а денег. Но разве здоровье не дороже бизнеса?
См. дополнительно: Пищевые добавки и гигиеническая безопасность пищи
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Про диоксид титана. Батин со своими биохакерами решил… | by Sergey N Belkoff
Батин со своими биохакерами решил вывести пищевые добавки на чистую воду и перепостил интересную статью от Комаровского. Автор статьи Ржешевский Алексей.
Поскольку я был упомянут в теле поста, мне ничего не остается, как откомментировать эту статью. И показать, что в ней не так.
Если коротко, то все не так.
Статья является типичным примером творчества популяризатора, который писать уже научился, а читать пока не успел. Дальше буду цитировать по тексту.
Первая и единственная оценка риска применения диоксида титана в качестве пищевой добавки была проведена Объединенным комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) еще в 1969 году. Вот его заключение: «Диоксид титана является крайне нерастворимым соединением. Исследования нескольких видов, включая человека, не показывают значительного поглощения или накопления в тканях после приема диоксида титана. Установление приемлемого ежедневного потребления его для человека считается нецелесообразным».
Конечно, нет.
Оценка 1969 года может и первая, но точно не последняя. Оценки безопасности всех пищевых добавок вообще проходят постоянно и регулярно. Например, последняя переоценка всех статей была осуществлена в Европе в 2016 году, и данная пищевая добавка была признана безопасной при текущем уровне потребления.
Но как же вот это?
Автор заявляет, что вред диоксида титана доказан, и тому есть сотни научных подтверждений. Посмотрим, что же он приводит в поддержку своих слов.
Но несколько лет назад начали поступать первые тревожные сведения. Так, ещё в далёком 2002 году американские учёные на лабораторных животных описали негативное воздействие микрочастиц диоксида титана, вдыхание которых приводило к поражениям лёгких
Ссылка ведет на работу, в которой мышей заставляли дышать взвесью диоксида титана в воздухе в бешеных количествах (250 мг/кубометр). Вредный ли это эффект? Конечно вредный. Но для мышей и для вдыхания. Диоксид титана, дорогие мои друзья — это пищевая добавка, а не кальян. Мы его не вдыхаем, а едим. И еще мы не мыши.
В 2010 году международное агентство по исследованию рака (IARC) признало диоксид титана возможным канцерогеном, отнеся его к категории 2B: «Агент (смесь), возможно, канцерогенен для человека. Фактор, воздействия которого могут быть канцерогенными для человека»
Тут совсем все просто.
Тут даже не надо понимать, что IARC — это алармистская лавочка, не имеющая отношения ни к науке, ни к оценке рисков. Нужно помнить, что группа 2B — это “возможные канцерогены человека”. Это полная правда, так как если вдыхание диоксида титана вызывает рак у мышей, то возможно оно же будет вызывать рак и у человека. Потому что все на свете вызывает рак, нужно только создать подходящие условия. И монографии IARC это подтверждают.
Так, опыты с лабораторными животными показали, что диоксид титана не «проскакивает транзитом» сквозь желудочно-кишечный тракт, как считалось ранее, а накапливается в виде микрочастиц в печени, селезенке, почках и легочной ткани.
Снова идет ссылка на работу на мышах в которой их кормили (внимание!!!) диоксидом титана в количестве 5 г/кг живого веса. Это примерно 350 г на одного среднего тебя, %юзернейм%. Ежедневно. Для сравнения: реальное содержание диоксида титана в еде может составлять порядка 1 г/1 кг еды (при его наличии в этой еде — а он есть не в каждой еде). Может быть и до 10 г, например в белом мармеладе, но это совсем большая редкость. В любом случае, вы столько не сожрете. Спустя 2 недели жизни мыши не подавали никаких признаков отравлений или проблем со здоровьем, что подтверждает категорически низкую токсичность диоксида титана. Однако при вскрытии некоторое количество микрочастиц диоксида титана было обнаружено во внутренних органах мышей. Что, в общем-то, совсем неудивительно.
Является ли это доказательством того, что наночастицы диоксида титана могут попадать из еды во внутренние органы? Да, очевидно является. Могут попадать. А могут не попадать.
Является ли это доказательством вреда?
Судя по нормальному здоровью крыс, это является доказательством безвредности диоксида титана при даже при нормах, на порядки больших, чем существующее потребление.
…важные данные были получены после исследования легких, печени и селезёнки наркоманов, которые около 10 лет принимали таблетки, содержавшие в качестве неактивного ингредиента диоксид титана (0,9% от массы таблетки). В этих органах у наркоманов были обнаружены жесткие узелки диаметром около 0,5 см, которые состояли из диоксида титана и силиката магния.
ШОК!!! Диоксид титана вызывает наркоманию.
Ссылка ведет в работу про вскрытие 5 мертвых наркоманов. Наркоманы, конечно же, люди, а не мыши, что хорошо. Но они не просто (как уверяет автор статьи) употребляли таблетки с диоксидом титана. А кололи их себе в вену. После смерти у них в органах были обнаружены частицы диоксида титана во многих внутренних органах.
Что не очень удивительно: штука эта химически инертная, из крови никуда деться не может. Вот и оседает в органах. Но какое отношение этот факт имеет к диоксиду титана, как компоненту еды? Если вы не биохакер — то вы не знаете ответ.
Никакого не имеет отношения. Напоминает работы, где новорожденным мышам кололи тонны глутамата, а потом нам запрещали его ртом есть.
Влиял ли именно диоксид титана на здоровье людей, коловших себе таблетки в вену, и явился ли именно он причиной их гибели — в данном исследовании не установлено.
В 2009 году американские учёные из Калифорнийского университета в своём исследовании показали, что наночастицы диоксида титана при попадании внутрь организма вызывают повреждения ДНК и генетическую нестабильность
Работа ведет сюда и это опять не люди. Это даже не крысы. Это астроциты крыс. То есть авторы реально посыпали астроциты диоксидом титана, наблюдали от этого какие-то эффекты, а после этого самоотверженные биохакеры написали: “наночастицы диоксида титана при попадании внутрь организма вызывают повреждения ДНК и генетическую нестабильность”.
Вызывают, но для этого опять нужны охрененные условия. Нужно вскрыть череп кому-нибудь, чтобы насыпать прямо внутрь диоксида титана. И глутамата тоже можно насыпать, чтобы эксайтотоксичность вызвал. Только глутамат надо в синапсы сразу шприцом закапывать, а диоксидом — астроциты сверху удобрять.
В 2015 году ещё одна группа американских учёных продемонстрировала, что наночастицы диоксида титана способны нарушать работу головного мозга и вызывать неврологические расстройства. Учёные описали, как частицы диоксида титана повреждали митохондрии в клетках головного мозга. Что приводило, во-первых, к ухудшению обеспечения головного мозга энергией (митохондрии производят энергию для организма). А во-вторых, к повышению уровня активных форм кислорода, которые могут повреждать клеточные структуры. Кроме того, было зафиксировано нарушение поглощения астроцитами глутамата, высокие уровни которого губительны для нейронов мозга
Ссылка опять ведет на работу на мышах. Это единственная более-менее неплохая работа из всех приведенных в качестве доказательств, но и она имеет сильные ограничения.
Во-первых, потому что это мыши, специальные лабораторные мыши, которые всегда очень плохо отзываются на любые нарушения питания и результаты на них всегда показывают вред.
Во-вторых, потому что их поили специально приготовленной мелкодисперсной суспензией диоксида титана в количествах 0,5г/кг веса (в пересчете на диоксид, что примерно соответствует 35 кг окрашенной диоксидом титана еды в пересчете на человека в день).
В третьих, количество упоминаний p < 0.01 в экспериментах на 5 мышах внутри одной работы все-таки навевает на меня тоску и подозрения, что с данными поиграли.
Интересно, все остальные статьи, такие же? Подозреваю, что еще хуже, ибо (цитата):
Из-за ограниченности объёма статьи, мы здесь приводим лишь некоторые, самые значимые работы по изучению влияния диоксида титана на живой организм, хотя таких работ было гораздо больше.
Вишенка на торте.
Вся статья и все эти доказательства приводились, чтобы аккуратно подвести читателя к главному: диоксид титана виновен в эпидемии диабета.
Адам Хеллер и его коллеги исследовали 11 фрагментов тканей поджелудочной железы, 8 из которых были взяты у больных диабетом 2 типа и 3 образца — у здоровых людей. Проведённый анализ показал, что в клетках поджелудочной железы диабетиков присутствуют хорошо различимые кристаллы диоксида титана. … У здоровых людей ничего подобного в тканях поджелудочной железы обнаружено не было…. Учёные однозначно связывают своё открытие с развитием современной эпидемии диабета 2 типа, которую мы наблюдаем в последние десятилетия во всем мире.
Автор снова ссылает нас на научную работу. В которой путем вскрытия бывших 8 диабетиков и 3 недиабетиков было установлено, что у диабетиков в поджелудочной есть кристаллы диоксида титана. А у недиабетиков — нет.
Допустим, все сделано верно и мы наткнулись на причинно-следственную связь, а не просто совпадение. Тогда у нас есть 2 возможных объяснения.
- Диоксид титана вызывает диабет.
- Диабет вызывает диоксид титана.
Первая версия, которую озвучил автор статьи могла бы быть правдой. Если бы нам, например, уже не были неизвестны причины диабета второго типа. А нам известны. Ожирение например (которое тоже вызывает диоксид титана?)
Вторая версия косвенно подтверждается тем наблюдением, что в поджелудочной недиабетиков диоксид титана не обнаружен. То есть нарушение метаболизма у больного диабетом каким-то образом приводит…к нарушению метаболизма и проходу наночастиц диоксида титана во внутренние органы.
Но это при условии, что работа (это всего ли пилотное исследование, которое почти всегда ошибочно) выполнена верно.
Обновление от 27.10.2018.
Друзья указали на важный комментарий на сайте у Комаровского, который вероятно объясняет находки статьи. Цитирую его сюда:
Диоксид титана входит в таблетки от диабета “Метформин”, которые диабетики едят ежедневно. Вероятно, отсюда он и попадает в организм. То есть его накопление в поджелудочной, даже если поверить единственному пилотному исследованию, проведенному на мизерной выборке и без сравнения со здоровыми людьми — с большой вероятностью следствие диабета, а не причина.
При этом по статистике диабетики 2 типа на метформине живут в среднем дольше, чем здоровые люди, метформин не принимающие. Откуда очевидно следует, что диоксид титана даже при ежедневном приеме внутрь в качестве красителя в таблетках не уменьшает среднюю продолжительность жизни. В зубной пасте он тем более безопасен, поскольку после использования она выплевывается.
Конец обновления
Выводы.
Из сотен исследований, подтверждающих вред диоксида титана, автор статьи привел 6, наболее важных и убедительных.
Из них 4 совсем нерелевантны к происходящему, поскольку никак не описывают вред диоксида титана как компонента пищи.
Одна потенциально интересна, но является исследованием на мышах с подозрительной статистикой.
Еще одна тоже потенциально интересна. Но является пилотным маломощным исследованием на людях, выявившим ассоциацию между наличием частиц диоксида титана во внутренних органах мертвого человека и наличием у этого человека диабета при жизни, в которой нет и не может быть никакого заключения о причинах и следствиях.
Ни одного подтвержденного вредного влияния диоксида титана как пищевой добавки на здоровье человека не выявлено, что подтверждается выводами EFSA.
На примере данной популярной статьи Ржешевского Алексея про вред пищевого красителя диоксида титана мы очередной раз видим, как путем несложного подбора ссылок из пубмеда можно доказать совершенно любую идею. И эту идею мало кто будет проверять, потому что ссылки то есть. К сожалению, недоучки в своем активизме намного опаснее любого полного неуча. А любая достаточно продвинутая популяризация неотличима от мракобесия.
Хочется, чтобы впредь авторы подобных записок больше думали, а ресурсы, которых их публикуют — предварительно их проверяли. Но мы то знаем, что так это не работает и не будет работать.
Е171, диоксид титана, титановые белила, двуокись титана – влияние на организм, пищевой краситель, применение, пищевая добавка, состав, вред и польза, отзывы, что это
В статье описана пищевая добавка (краситель) диоксид титана (Е171, титановые белила, двуокись титана), ее применение, влияние на организм, вред и польза, состав, отзывы потребителей
Выполняемые функции
краситель
Законность использования
Украина ЕС РоссияЧто такое пищевая добавка Е171 – диоксид титана?
Диоксид титана или добавка Е171 – это природное, химически инертное соединение титана и кислорода, имеющее химическую формулу TiO2. Двуокись титана является наиболее широко используемым белым пигментом из-за его яркости и очень высокого коэффициента преломления, в чем он уступает лишь немногим другим материалам.
Источниками диоксида титана в природе являются минералы рутил, анатаз, брукит и ильменит. Причем последний из них – самая распространенная форма титановой руды в мире. Диоксид титана выделяют из исходной руды различными химическими методами, выбор которых зависит от вида исходного сырья.
Общее годовое мировое потребление диоксида титана достигло 4,6 млн тонн и продолжает увеличиваться. Доля диоксида титана составляет 70% от общемирового объема производства пигментов. В общем объеме использования диоксида титана на долю пищевой промышленности приходится всего несколько процентов.
Диоксид титана, Е171 – влияние на организм, вред или польза?
Наносит ли диоксид титана вред нашему здоровью? Многочисленные научные исследования пока не дают оснований утверждать, что добавка Е171 может наносить какой-либо вред организму человека и оказывать на него какое-либо пагубное воздействие.
С одной стороны, диоксид титана химически инертен, то есть не вступает ни в какие химические реакции с пищевыми компонентами, входящими в состав продуктов питания. Но, при этом известно, что двуокись титана проявляет выраженную каталитическую активность (способность ускорять реакции между некоторыми другими веществами), что теоретически могло бы привести к плохо предсказуемым последствиям. При этом, чем меньше размеры частиц данного вещества, тем сложнее спрогнозировать подобные последствия. К тому же, диоксид титана не естественное для человеческого организма вещество. Поэтому, к употреблению добавки E171 следует подходить с осторожностью, а то и совсем исключить из своего рациона.
Пищевая добавка диоксид титана – применение в продуктах питания
Добавка Е171 является эффективным пигментом и замутнителем, который используется для придания белизны и непрозрачности в составе пищевых продуктов, лекарств (таблеток), а также большинства зубных паст. Непрозрачность суспензий диоксида титана, то есть его способность к замутнению, обуславливается определенным размером его частиц. Диоксид титана также можно обнаружить в составе жевательной резинки, мороженого, шоколадных батончиков, зефира и других пищевых продуктов.
Добавка E171 также используется в косметических средствах и средствах для ухода за кожей, а также присутствует во многих кремах для загара, где помогает защищать кожу от ультрафиолетового излучения.
Недавно добавленные продукты
Обсуждение статьи3
влияние на организм человека — CMT Научный подход
Автор: Ольга Косникова, пищевой химик-технолог.
Редактор: Максим Иванников.
Диоксид титана — это белый краситель, титановые белила, про который в последнее время распространяется информация: это-де канцероген. При этом по понятной причине (это белый пищевой краситель) встречается он в огромном количестве продуктов: от косметики до оболочек капсул. Ольга Косникова, пищевой химик-технолог, поможет разобраться в вопросе!
Диоксид титана Е171 запретили во Франции в 2019 г. Стронники хемофобии восторжествовали: «Вот видите, есть вредная Е-шка! И её все использовали спокойно. А это ЯД». Кондитеры всего мира взвыли: это как же, теперь нельзя диоксид в тортики? А заодно нельзя в зубные пасты, солнцезащитные средства, пластмассы, краски и т.д.
Итак, что же произошло?
Формула диоксида титана — TiO2. Если слово «титан» кажется вам слишком «химическим» и суровым, вспомните, что из титана делают импланты для людей. Титан на удивление инертен и, как правило, не отторгается человеческим телом. И да, диоксид титана встречается в природе в виде минералов. В пищевой промышленности он используется как краситель. Имеет код Е171. Любим кондитерами за прекрасный белый цвет. И тут такая «подстава»!
В 2006 г Международное агентство по изучению рака IARC классифицирует диоксид титана как «канцероген группы 2B». Мы с вами не истеричные зрители федеральных каналов. И информацию оцениваем критически и последовательно.
2B – это возможные канцерогены для человека. В эту группу попадают вещества, по которым нет доказательств вреда для человека. Но для зверюшек вред доказали. Или наоборот: у зверюшек не удалось вызвать рак, но есть ограниченное количество доказательств вреда для человека. Такое вот «Вась, пока нихрена не ясно, но давай перестрахуемся».
В группу 2В также входят экстракт гингко билоба, любимый производителями добавок. И экстракт цельного листа алоэ вера. Но хоть раз вы встречали статью о вреде алоэ вера?
Дальше ещё интереснее. IARC основывались на том, что высокие (!) концентрации пыли (!) диоксида титана при вдыхании крысами (!) вызывали рак. То есть крысы дышали взвесью диоксида в бешеном количестве. Процитирую химика Сергея Белкова, известного едкими разборами мифов: «Всё на свете вызывает рак, нужно только создать подходящие условия». Если вы не рабочий на производстве, мой совет: не дышите взвесью диоксида титана.
Также были исследования на мышах и на маленьких выборках людей. И те выходили достаточно корявыми. То кормят мышек диоксидом титана в такой концентрации, что нам для повторения опыта нужно съесть в день 35 кг еды, окрашенной Е171. То анализируют ткани наркозависимых людей, коловших диоксид титана в вену. Ещё один совет дня: не пускайте Е171 по вене.
Полный обзор этих следований есть у Сергея Белкова.
EFSA (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) в 2016 сказали нечто вроде: «Не убедительно. Мы считаем, что Е171 можно применять в пище».
FDA (управление по контролю за пищевыми продуктами и фармацевтикой США) тоже меланхолично пожали плечами и тоже согласились: «Все фигня, кроме пчёл. Не насилуйте мозг насчет Е171».
Однако в 2019 г Франция стала первой страной, где законодательно запретили Е171. Не в последнюю очередь, из-за загрязнения окружающей среды. Диоксид титана входит в солнцезащитные средства, косметику, строительные материалы. Причём, по большей части, речь про наночастицы (в России приставка нано воспринимается несколько иронично, да). Диоксид титана в хвост и в гриву используется в промышленности с середины 20 века. Но в форме нано-частиц его стали применять сравнительно недавно. И вот по нано-частицам накопилась тревожная, хотя и неполная информация.
Сначала от диоксида титана показательно отказались несколько крупных компаний. Потому что проще заранее сказать «А мы это не используем, мы молодцы», чем огрести через 10 лет от эко-активистов. Проактивность, все дела. И в 2019 г Франция приняла закон о временной приостановке (а не о запрете на веки вечные, как пишут СМИ) использования Е171 в пище. Ох, сколько же тогда было статей с кричащими названиями «Известная пищевая добавка вызывает смерть»! И перечисления, как именно вы умрете от диоксида титана.
Мы видим смесь мега-предосторожности с опасениями бизнеса. Проще отказаться, чем подставляться. Не исключено, что остальные страны Европы подтянутся за Францией. И казалось бы, ну и фиг с ним, найдём другое вещество для еды, таблеток, солнцезащитных кремов. Но меня крайне смущает шаткость доводов и недостаток доказательств.
Ситуация с запретом Е171 во Франции напоминает также закон Калифорнии, так называемое Предложение 65. Это закон об опасных токсичных веществах. Покупая в Калифорнии стаканчик капучино, вы получаете милое предупреждение о канцерогенах в кофе. Речь про акриламид, который образуется при термообработке. Будь то картошечка на сковородке, хлеб в пекарне, шоколад или кофейные зёрна, которые обжаривают.
Формальдегид также входит в этот расстрельный список. Учитывая, что в процессе метаболизма мы все производим небольшое количество внутреннего (эндогенного) формальдегида, предлагаю инициативу: вешаем на человека табличку «Осторожно! Содержит потенциальный канцероген».
Также приходят на ум аналогии с запретом ГМО во многих странах. «Давайте запретим. Вдруг что! Да, доказательств вреда маловато, а потенциальная польза огромна. Но люди же волнуются. И депутатам не нравится слово на три буквы». Из-за чрезмерной предосторожности мы буквально тормозим науку в развитии. Риски есть у всего, абсолютно у любого нового открытия/решения/вещества. Давайте не рисковать, окей. И так хорошо живём, ну куда лезем, а?
Мы не можем исключать вероятность, что Е171 – страшно опасен, а все предыдущие исследования делались вслепую и под давлением рептилоидов. Возможно, мы все ошибались. Если вы склонны к тревоге, не покупайте ничего с Е171. Но в таком случае справедливо будет избегать солнечного света (солнечная радиация — признанный канцероген) , уехать из города подальше от выхлопов, осторожно есть всё натуральное (о да, в натуральной еде тоже найдутся канцерогены: от охратоксинов до свинца). И не пить алкоголь: этанол – безусловный канцероген для человека из группы 1.
Смешно бояться вреда какой-то пищевой добавки, но абсолютно забывать про сотню других рисков, подстерегающих повсюду. Процитирую врача А. Водовозова: «IARC заявляло, что в мире существует одно-единственное не канцерогенное вещество — это капролактам: из него делают женские колготки. Все остальные вещества в той или иной степени канцерогенны».
Вывод: давайте есть капролактам! (Шутим, не стоит.)
Оценивайте информацию здраво и с разных точек зрения. Моя точка зрения как химика предельно проста: я не стану избегать Е171 в пище, не перестану чистить зубы и пользоваться солнцезащитными кремами. Всё яд и всё есть лекарство, помните?
Диоксид титана (E171): применение и вред, влияние на организм человека
Тот факт, что всевозможные пищевые добавки прочно вошли в нашу жизнь, ни для кого уже не является секретом. Однако есть среди многочисленных «Е» такие, которые используются не только в производстве продуктов питания. Например, диоксид титана (E171) – амфотерное неорганическое соединение четырехвалентного титана с кислородом, применяемое едва ли не во всех отраслях промышленности. С такой универсальной добавкой стоит познакомиться ближе.
Производство
Диоксид титана (оксид титана, двуокись титана) является основным продуктом титановой индустрии и в чистом виде выглядит как россыпь бесцветных кристаллов, желтеющих при нагревании. Они не имеют вкуса и запаха, не растворяются в воде и в разбавленных кислотах (за исключением плавиковой). В производстве всевозможных потребительских товаров диоксид титана используется в измельчённом виде, представляя собой белый порошок.
В природе чистый диоксид титана встречается в виде минералов: анатаза, рутила, брукита. Крупнейшие залежи рутила обнаружены в Чили, в Канаде, в Америке. Третье в мире по запасам рутила в мире расположено в России, в Тамбовской области. Сырьем для производства диоксида титана служит титансодержащий ильменитовый концентрат – продукция, выпускаемая горно-обогатительными предприятиями.
Существует 2 способа получения диоксида титана из ильменитовой руды:
- Сульфатный (сернокислотный) – ильменитовый концентрат обрабатывается серной кислотой с последующим гидролизом титанилсульфата. Далее продукт гидролиза титанилсульфата прокаливается до получения диоксида титана. Технология была внедрена в промышленность в 1931 г.
- Хлорный (хлоридный) – при пониженном давлении титансодержащий концентрат вступает в реакцию с хлорным газом. Затем полученный тетрахлорид титана очищается от примесей хлоридов металлов и подвергается окислению под действием высоких температур. Хлорный способ был изобретен в 1950 г. специалистами компании DuPont.
По сравнении с хлоридной технологией сульфатный способ более прост, но он характеризуется высокими показателями загрязнения окружающей среды и, как правило, сопряжен с большими производственными издержками. Учитывая особенности обоих процессов, эксперты прогнозируют рост мощностей хлорного производства диоксида титана и постепенное вытеснение сульфатной технологии.
Применение
Теперь, пожалуй, о самом интересном: о применении диоксида титана, который при маркировке обозначается как добавка E171. Оказывается, с этим химическим соединением рядовому потребителю приходится иметь дело ежедневно:
- В пищевой промышленности – диоксид титана служит «отбеливателем» для сыров, мороженого, карамели, сухого молока и молочных смесей, сгущенного молока, жевательной резинки и т. д. В составе 90 % продуктов, имеющихся на прилавках магазинов, присутствует добавка E171.
- В фармакологии – в качестве пигмента и наполнителя некоторых лекарственных форм (таблеток, капсул, порошков).
- В косметической промышленности – диоксид титана входит в состав мыла, шамуней, зубных паст, антиперсперантов, гелей для душа и пен для ванн. Признанный одним из лучших веществ, защищающих от ультрафиолетового излучения, он является обязательным компонентом солнцезащитных кремов и лосьонов.
- В производстве лакокрасочной продукции – благодаря диоксиду титана повышается устойчивость изделий к выцветанию и старению.
Также диоксид титана применяется в процессах очистки воздуха методом фотокатализа, ведутся исследования его использования в виде микрочастиц в сфере нанотехнологий. Спрос на добавку растет и, соответственно, рождает предложение. По последним данным в развитых странах потребление диоксида титана составляет около 2 кг на одного человека в год и продолжает расти.
Влияние на организм
Как у любой пищевой добавки, у диоксида титана имеется множество противников. Высказываются мнения, что добавка E171 провоцирует образование раковых опухолей и способствует развитию необратимых процессов в организме, а косметические средства с её содержанием забивают поры, не позволяя коже «дышать». Однако наукой пагубное влияние диоксида титана на здоровье человека до сих пор не подтверждено. Напротив, результаты последних исследований показывают, что потребление добавки в разрешенных количествах не имеет вреда для людей. Предельная норма содержания диоксида титана в пищевой продукции указана в Директиве ЕС 94/36 и составляет 0,1 г/кг.
На сегодняшний день диоксид титана внесен в перечень безопасных веществ и разрешен во многих государствах: в Российской Федерации, в Беларуси, в США, в странах-участниках Евросоюза, в Канаде и др.
Дата: 17.03.2021.Обновлено: 29.03.2021
Влияние воздействия наночастиц диоксида титана на здоровье человека — обзор
Свидвинска-Гаевска AM, Czerczak S (2014) Наночастицы диоксида титана — биологические эффекты. Med Pr 65: 651–663 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25230569
PubMed Google Scholar
Пандей Р.К., Праджапати В.К. (2017) Молекулярные и иммунологические токсические эффекты наночастиц. Int J Biol Macromol 107: 1278–1293. https: // doi.org / 10.1016 / j.ijbiomac.2017.09.110
CAS Статья PubMed Google Scholar
Аллен Р. (2016) Цитотоксический и генотоксический потенциал наночастиц диоксида титана (TiO 2 ) на нейронные клетки человека SH-SY5Y in vitro. Ученый из Плимута 9: 5–28 http://bcur.org/journals/index.php/TPSS/article/view/575
Google Scholar
Samat MH, Ali AMM, Taib MFM, Hassan OH, Yahya MZA (2016) Расчеты Хаббарда U оптических свойств оксида 3d переходного металла TiO 2 . Результаты в Phys 6: 891–896. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2016.11.006
Артикул Google Scholar
Bourikas K, Kordulis C, Lycourghiotis A (2014) Диоксид титана (анатаз и рутил): химия поверхности, химия границы раздела жидкость-твердое тело и научный синтез нанесенных катализаторов.Chem Rev 114: 9754–9823. https://doi.org/10.1021/cr300230q
CAS Статья PubMed Google Scholar
Вейр А., Вестерхофф П., Фабрициус Л., Христовски К., фон Гетц Н. (2012) Наночастицы диоксида титана в продуктах питания и товарах личной гигиены. Environ Sci Technol 46: 2242–2250. https://doi.org/10.1021/es204168d
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Hong F, Yu X, Wu N, Yu-Qing Zhang YQ (2017) Прогресс исследований in vivo по системной токсичности, вызванной наночастицами диоксида титана. Toxicol Res 6: 115–133. https://doi.org/10.1039/c6tx00338a
CAS Статья Google Scholar
Ши Х, Магайе Р., Кастранова В., Чжао Дж. (2013) Наночастицы диоксида титана: обзор текущих токсикологических данных. Часть Fiber Toxicol 10:15. https://doi.org/10.1186 / 1743-8977-10-15
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Лим Дж. Х., Сиско П., Мудалиге Т.К., Санчес-Помалес Г., Ховард ПК, Линдер С.В. (2015) Обнаружение и характеристика наноструктур SiO 2 и TiO 2 в пищевых добавках. J. Agric Food Chem., 63: 3144–3152. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b00392
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Рай М., Рибейро С., Маттосо Л., Дуран Н. (2015) Нанотехнологии в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Springer International Publishing Switzerland, стр. 352. https://www.springer.com/kr/book/978331
30
Heringa MB, Geraets L, van Eijkeren JC, Vandebriel RJ, de Jong WH, Oomen AG (2016) Оценка риска наночастиц диоксида титана при пероральном воздействии, включая токсикокинетические соображения. Нанотоксикология 11: 1–11. https://doi.org/10.1080/17435390.2016.1238113
CAS Статья Google Scholar
Йованович Б., Цветкович В.Я., Митрович Т.Л. (2016) Влияние пищевых продуктов, содержащих наночастицы диоксида титана, на выживание, плодовитость, окукливание и экспрессию антиоксидантных генов Drosophila melanogaster . Химия 144: 43–49. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.08.054
CAS Статья PubMed Google Scholar
Lu Z, Xie X, Zhou Y, Yu D, Deng Y, Ouyang J, Yang B, Luo D, Zhang D, Kuang H (2018) Воздействие наночастиц диоксида титана на беременность ухудшает плаценту за счет дисрегуляции васкуляризация, пролиферация и апоптоз у мышей.Int J Nanomedicine 13: 777–789. https://doi.org/10.2147/IJN.S152400
Артикул Google Scholar
Садеги Р., Родрикес Р.Дж., Яо Ю., Кокини Дж.Л. (2017) Достижения в области нанотехнологий применительно к продовольствию и сельскому хозяйству: преимущества и риски. Annu Rev Food Sci Technol 8: 467–492. https://doi.org/10.1146/annurev-food-041715-033338
Артикул PubMed Google Scholar
Сингх П.К., Джайрат Г., Ахлават С.С. (2016) Нанотехнологии: инструмент будущего для повышения качества и безопасности в мясной промышленности. J Food Sci Technol 53: 1739–1749. https://doi.org/10.1007/s13197-015-2090-y
CAS Статья PubMed Google Scholar
Венкатасуббу Г.Д., Рамасами С., Прамод Редди Г., Кумар Дж. (2015) Анализ острой и субхронической токсичности наночастиц гидроксиапатита и диоксида титана с модифицированной поверхностью паклитакселом.Int J Nanomedicine 10: 137–148. https://doi.org/10.2147/IJN.S79991
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Rhim JW, Park HM, Ha CS (2013) Бионанокомпозиты для упаковки пищевых продуктов. Prog Polym Sci 38: 1629–1652. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.05.008
CAS Статья Google Scholar
Вэнс М.Э., Куикен Т., Вехерано Е.П., МакГиннис С.П., Хочелла М.Ф. младший, Рейески Д., Халл М.С. (2015) Нанотехнологии в реальном мире: переосмысление перечня потребительских товаров из наноматериалов.Beilstein J Nanotechnol 6: 1769–1780. https://doi.org/10.3762/bjnano.6.181
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
ИПЦ (2014) Перечень потребительских товаров на основе нанотехнологий, представленных на рынке. http://www.nanotechproject.org/cpi/about/analysis/
Chen Z, Wang Y, Zhuo L, Chen S, Zhao L, Luan X, Wang H, Jia G (2015) Влияние наночастиц диоксида титана на сердечно-сосудистую систему после перорального приема.Toxicol Lett 239: 123–130. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2015.09.013
CAS Статья PubMed Google Scholar
Faust JJ, Doudrick K, Yang Y, Westerhoff P, Capco DG (2014) Пищевой диоксид титана разрушает микроворсинки щеточной каемки кишечника in vitro независимо от седиментации. Cell Biol Toxicol 30: 169–188. https://doi.org/10.1007/s10565-014-9278-1
CAS Статья PubMed Google Scholar
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (2005 г.) Диоксид титана. USFDA, Вашингтон (округ Колумбия). Свод федеральных правил, раздел 21, раздел 73.575. Доступно по адресу: http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfCFR/CFRSearch.cfm?fr0.2573.575.
Dudefoi W, Moniz K, Allen-Vercoe E, Ropers M-H, Virginia K (2017) Влияние частиц пищевого качества и нано-TiO2 на кишечное сообщество человека. Food Chem Toxicol 106: 242–249. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.05.050
CAS Статья PubMed Google Scholar
EFSA ANS Panel (2016). Научное заключение о переоценке диоксида титана (E 171) как пищевой добавки. EFSA J. 14: 4545 (83 стр.). https://doi.org/10.2903/j.efsa.2016.4545
Bachler G, von Goetz N, Hungerbuhler K (2015) Использование физиологически обоснованного фармакокинетического моделирования (PBPK) для оценки диетического риска наночастиц диоксида титана (TiO 2 ). Нанотоксикология 9: 373–380. https://doi.org/10.3109/17435390.2014.940404
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Chen XX, Cheng B, Yang YX, Cao A, Liu JH, Du LJ, Liu Y, Zhao Y, Wang H (2013) Характеристика и предварительный анализ токсичности добавки нанотитана диоксида в жевательной резинке с сахарным покрытием. Small 9: 1765–1774. https://doi.org/10.1002/smll.201201506
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Peters RJ, van Bemmel G, Herrera-Rivera Z, Helsper HP, Marvin HJ, Weigel S, Tromp PC, Oomen AG, Rietveld AG, Bouwmeester H (2014) Характеристика наночастиц диоксида титана в пищевых продуктах: аналитические методы определения наночастиц.J. Agric Food Chem. 62: 6285–6293. https://doi.org/10.1021/jf5011885
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
IARC (2010) технический углерод, диоксид титана и тальк. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, Лион, Франция. https://monographs.iarc.fr/wp-content/uploads/2018/06/mono93.pdf
Wang J, Liu Y, Jiao F, Lao F, Li W, Gu Y, Li Y, Ge C, Zhou G, Li B, Zhao Y, Chai Z, Chen C (2008) Зависит от времени транслокация и потенциальное нарушение центральной нервной системы интраназально введенными наночастицами TiO 2 .Токсикология 254: 82–90. https://doi.org/10.1016/j.tox.2008.09.014
CAS Статья PubMed Google Scholar
Baan R, Straif K, Grosse Y, Secretan B, El Ghissassi F, Cogliano V (2006) Канцерогенность углеродной сажи, диоксида титана и талька. Ланцет Онкол 7: 295–296
Артикул Google Scholar
Шин С.В., Сонг И.Х., Ум Ш. (2015) Роль физико-химических свойств в токсичности паночастиц.Наноматериалы 5: 1351–1365. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(06)70651-9
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Jugan ML, Barillet S, Simon-Deckers A, Herlin-Boime N, Sauvaigo S, Douki T, Carriere M (2012) Наночастицы диоксида титана проявляют генотоксичность и снижают активность репарации ДНК в клетках A549. Нанотоксикология 6: 501–513. https://doi.org/10.3109/17435390.2011.587903
CAS Статья PubMed Google Scholar
Márquez-Ramírez SG, Delgado-Buenrostro NL, Chirino YI, Iglesias GG, López-Marure R (2012) Наночастицы диоксида титана подавляют пролиферацию и вызывают морфологические изменения и апоптоз в глиальных клетках. Токсикология 302: 146–156. https://doi.org/10.1016/j.tox.2012.09.005
CAS Статья PubMed Google Scholar
Liu R, Zhang X, Pu Y, Yin L, Li Y, Zhang X, Liang G, Li X, Zhang J (2010) Наночастицы диоксида титана малых размеров опосредуют иммунную токсичность в легочно-альвеолярных макрофагах крыс in vivo .J Nanosci Nanotechnol 10: 5161–5169. https://doi.org/10.1166/jnn.2010.2420
CAS Статья PubMed Google Scholar
Acar MS, Bulut ZB, Ates A, Nami B, Koçak N, Yildiz B (2015) Наночастицы диоксида титана вызывают цитотоксичность и снижают митотический индекс в человеческих клетках, полученных из околоплодных вод. Hum Exp Toxicol 34: 174–182. https://doi.org/10.1177/0960327114530742
CAS Статья Google Scholar
Coccini T, Grandi S, Lonati D, Locatelli C, De Simone U (2015) Сравнительная клеточная токсичность наночастиц диоксида титана на человеческие астроциты и нейронные клетки после острого и длительного воздействия. Neurobehav Toxicol 48: 77–89. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2015.03.006
CAS Статья Google Scholar
Валдиглесиас В., Коста С., Шарма В., Килич Г., Пасаро Е., Тейшейра Дж. П., Дхаван А., Лаффон Б. (2013) Сравнительное исследование воздействия двух различных типов наночастиц диоксида титана на нейронные клетки человека.Food Chem Toxicol 57: 352–361. https://doi.org/10.1016/j.fct.2013.04.010
CAS Статья PubMed Google Scholar
Hu R, Zheng L, Zhang T, Gao G, Cui Y, Cheng Z, Cheng J, Hong M, Tang M, Hong F (2011) Молекулярный механизм апоптоза гиппокампа мышей после воздействия диоксида титана наночастицы. J Hazard Mater 191: 32–40. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.04.027
CAS Статья PubMed Google Scholar
Петкович Дж, Чегура Б., Стеванович М. (2011) Повреждение ДНК и изменение экспрессии генов, чувствительных к повреждению ДНК, индуцированное наночастицами TiO 2 в клетках гепатомы человека HepG2. Нанотоксикология 5: 341–353. https://doi.org/10.3109/17435390.2010.507316
CAS Статья PubMed Google Scholar
Шукла Р.К., Шарма В., Пандей А.К., Сингх С., Султана А., Дхаван А. (2011) Генотоксичность, опосредованная АФК, индуцированная наночастицами диоксида титана в эпидермальных клетках человека.Toxicol in Vitro 25: 231–241. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2010.11.008
CAS Статья PubMed Google Scholar
Bahadar H, Maqbool F, Niaz K, Abdollahi M (2016) Токсичность наночастиц и обзор текущих экспериментальных моделей. Иран Биомед J 20: 1–11. https://doi.org/10.7508/ibj.2016.01.001
Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar
Song B, Zhang Y, Liu J, Feng X, Zhou T, Shao L (2016) Является ли нейротоксичность металлических наночастиц каскадом окислительного стресса? Nanoscale Res Lett 11: 291. https://doi.org/10.1186/s11671-016-1508-4
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Фаддах Л.М., Абдель Баки Н.А., Аль-Рашид Н.М., Аль-Рашид Н.М. (2013) Полная исследовательская статья: биохимические реакции наноразмерного диоксида титана в сердце крыс после введения идепенона и кверцетина.AJPP 7: 2639–2651. https://doi.org/10.5897/AJPP2013.3426
CAS Статья Google Scholar
Wang Y, Chen Z, Ba T, Pu J, Chen T, Song Y, Gu Y, Qian Q, Xu Y, Xiang K, Wang H, Jia G (2013) Восприимчивость молодых и взрослых крыс к пероральной токсичности наночастиц диоксида титана. Small 9: 1742–1752. https://doi.org/10.1002/smll.201201185
CAS Статья PubMed Google Scholar
Wang J, Zhou G, Chen C, Yu H, Wang T, Ma Y, Jia G, Gao Y, Li B, Sun J, Li Y, Jiao F, Zhao Y, Chai Z (2007) Острая токсичность и биораспределение частицы диоксида титана различного размера у мышей после перорального приема. Toxicol Lett 168: 176–185. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2006.12.001
CAS Статья PubMed Google Scholar
McClements DJ, Xiao H, Demokritou P (2017) Физико-химические и коллоидные аспекты влияния пищевой матрицы на желудочно-кишечную судьбу проглоченных неорганических наночастиц.Adv Colloid Interf Sci 246: 165–180. https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.05.010
CAS Статья Google Scholar
McClements DJ, DeLoid G, Pyrgiotakis G, Shatkin JA, Xiao H, Demokritou P (2016) Роль пищевой матрицы и желудочно-кишечного тракта в оценке биологических свойств проглоченных инженерных наноматериалов (iENM): состояние пробелов в науке и знаниях. NanoImpact 3: 47–57. https://doi.org/10.1016 / j.impact.2016.10.002
Артикул PubMed Google Scholar
Рахаман Т., Васильевич Т., Рамчандран Л. (2016) Влияние процессинга на конформационные изменения пищевых белков, связанные с аллергенностью. Тенденции Food Sci Technol 49: 24–34. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.01.001
CAS Статья Google Scholar
Warheit DB, Donner EM (2015) Стратегии оценки рисков для наноразмерных и мелких частиц диоксида титана: распознавание опасностей и проблем воздействия.Food Chem Toxicol 85: 138–147. https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.07.001
CAS Статья PubMed Google Scholar
Xiong S, George S, Yu H, Damoiseaux R, France B, Ng KW, Loo JSC (2013) Размер влияет на цитотоксичность сополимера молочной и гликолевой кислоты (PLGA) и диоксида титана ( TiO 2 ) наночастиц. Arch Toxicol 87: 1075–1086. https://doi.org/10.1007/s00204-012-0938-8
CAS Статья PubMed Google Scholar
Jones K, Morton J, Smith I., Jurkschat K, Harding AH, Evans G (2015) Исследования на людях in vivo и in vitro по абсорбции наночастиц диоксида титана в желудочно-кишечном тракте. Toxicol Lett 233: 95–101. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2014.12.005
CAS Статья PubMed Google Scholar
Geraets L, Oomen AG, Krystek P, Jacobsen NR, Wallin H, Laurentie M, Verharen HW, Brandon EFA, de Jong WH (2014) Распределение и удаление тканей после перорального и внутривенного введения различных наночастиц диоксида титана у крыс.Часть Fiber Toxicol 11:30. https://doi.org/10.1186/1743-8977-11-30
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Cho WS, Kang BC, Lee JK, Jeong J, Che JH, Seok SH (2013) Сравнительное поглощение, распределение и выведение наночастиц диоксида титана и оксида цинка после многократного перорального приема. Часть Fiber Toxicol 10: 9. https://doi.org/10.1186/1743-8977-10-9
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
MacNicoll A, Kelly M, Aksoy H, Kramer E, Bouwmeester H, Chaudhry Q (2015) Исследование поглощения и биораспределения нанодиоксида титана с использованием моделей перорального приема in vitro и in vivo. J Nanopart Res 17:66. https://doi.org/10.1007/s11051-015-2862-3
CAS Статья Google Scholar
Chen J, Dong X, Zhao J, Tang G (2009) In vivo острая токсичность наночастиц диоксида титана для мышей после внутрибрюшинной инъекции.J Appl Toxicol 29: 330–337. https://doi.org/10.1002/jat.1414
CAS Статья Google Scholar
Дуань И, Лю Дж, Ма Л, Ли Н, Лю Х, Ван Дж, Чжэн Л., Лю Ц, Ван Х, Чжао Х, Ян Дж, Ван С., Ван Х, Чжан Х, Хун Ф (2010) Токсикологические характеристики наночастиц диоксида титана анатаза у мышей. Биоматериалы 31: 894–899. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.10.003
CAS Статья PubMed Google Scholar
Ammendolia MG, Iosi F, Maranghi F, Tassinari R, Cubadda F, Aureli F, Raggi A, Superti F, Mantovani A, De Berardis B (2017) Кратковременное пероральное воздействие малых доз наноразмерного TiO 2 и потенциальные модулирующие эффекты на клетки кишечника. Food Chem Toxicol 102: 63–75. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.01.031
CAS Статья PubMed Google Scholar
Brun E, Barreau F, Veronesi G, Fayard B, Sorieul S, Chanéac C, Carapito C, Rabilloud T, Mabondzo A, Herlin-Boime N, Carrière M (2014) Воздействие наночастиц диоксида титана и их перемещение через ex vivo , in vivo и эпителий кишечника in vitro.Часть Fiber Toxicol 11: 2–16. https://doi.org/10.1186/1743-8977-11-13
CAS Статья Google Scholar
Nogueira CM, de Azevedo WM, Dagli ML, Toma SH, Leite AZ, Lordello ML, Nishitokukado I, Ortiz-Agostinho CL, Duarte MI, Ferreira MA, Sipahi A (2012) вызванное диоксидом титана воспаление в тонкий кишечник. World J Gastroenterol 18: 4729–4735. https://doi.org/10.3748/wjg.v18.i34.4729
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Guo Z, Martucci NJ, Moreno-Olivas F, Takob E, Mahler GJ (2017) Прием наночастиц диоксида титана изменяет всасывание питательных веществ в модели тонкого кишечника in vitro. NanoImpact 5: 70–82. https://doi.org/10.1016/j.impact.2017.01.002
Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar
Чаудри К., Уоткинс Р., Касл Л. (2010) Нанотехнологии в пищевой сфере: новые возможности, новые вопросы, новые проблемы.В: Chaudhry Q, Castle L, Watkins R (eds) Нанотехнологии в продуктах питания. RSC Publishing, Великобритания, стр. 1–17 https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-0-85404-169-5
Google Scholar
Wang J, Li N, Zheng L, Wang S, Wang Y, Zhao X, Duan Y, Cui Y, Zhou M, Cai J (2011) P38-Nrf-2 сигнальный путь окислительного стресса у мышей вызванные наночастицами TiO 2 . Biol Trace Elem Res 140: 186–197. https://doi.org/10.1007/s12011-010-8687-0
CAS Статья PubMed Google Scholar
Mohamed HRH (2015) Оценка устойчивости TiO 2 , вызванной наночастицами, и возможной индукции хронического гастрита у мышей. Food Chem Toxicol 83: 76–83. https://doi.org/10.1016/j.fct.2015.05.018
CAS Статья PubMed Google Scholar
Bu Q, Yan G, Deng P, Peng F, Lin H, Xu Y, Cao Z, Zhou T, Xue A, Wang Y, Cen X, Zhao YL (2010) Метабономическое исследование на основе ЯМР подострая токсичность наночастиц диоксида титана у крыс после перорального приема.Нанотехнологии 21: 125105. https://doi.org/10.1088/0957-4484/21/12/125105
CAS Статья PubMed Google Scholar
Kreyling WG, Holzwarth U, Haberl N, Kozempel J, Hirn S, Wenk A. et al (2017a) Количественная биокинетика наночастиц диоксида титана после внутривенной инъекции у крыс: Часть 1. Нанотоксикология 11: 434–442. https://doi.org/10.1080/17435390.2017.1306892
CAS Статья PubMed Google Scholar
Kreyling WG, Holzwarth U, Schleh C, Kozempel J, Wenk A, Haberl N et al (2017b) Количественная биокинетика наночастиц диоксида титана после перорального применения у крыс: Часть 2. Нанотоксикология 11: 443–453. https://doi.org/10.1080/17435390.2017.1306893
CAS Статья PubMed Google Scholar
Kreyling WG, Holzwarth U, Haberl N, Kozempel J, Wenk A, Hirn S. et al (2017c) Количественная биокинетика наночастиц диоксида титана после интратрахеальной инстилляции крысам: Часть 3.Нантоксикология 11: 454–464. https://doi.org/10.1080/17435390.2017.1306894
CAS Статья Google Scholar
Bello D, Warheit DB (2017) Биокинетика инженерного нано-TiO 2 у крыс, которым вводили различные пути воздействия: последствия для здоровья человека. Нанотоксикология 11: 431–433. https://doi.org/10.1080/17435390.2017.1330436
Артикул PubMed Google Scholar
Urrutia-Ortega IM, Garduño-Balderas LG, Delgado-Buenrostro NL, Freyre-Fonseca V, Flores-Flores JO, González-Robles A, Pedraza-Chaverri J, Hernández-Pando R, Rodríguez-Sosa M, Леон-Соса M, Леон-Соса , Terrazas LI, van Loveren H, Chirino YI (2016) Воздействие пищевого диоксида титана усугубляет образование опухоли в модели рака, связанного с колитом. Food Chem Toxicol 93: 20–31. https://doi.org/10.1016/j.fct.2016.04.014
CAS Статья PubMed Google Scholar
Warheit DB, Hoke RA, Finlay C, Donner EM, Reed KL, Sayes CM (2007) Разработка базового набора тестов на токсичность с использованием сверхмелкозернистых частиц TiO2 в качестве компонента управления рисками наночастиц. Toxicol Lett 171: 99–110. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2007.04.008
CAS Статья PubMed Google Scholar
Gui S, Zhang Z, Zheng L, Cui Y, Liu X, Li N, Sang X, Sun Q, Gao G, Cheng Z, Cheng J, Wang L, Tang M, Hong F (2011) Молекулярный механизм поражения почек мышей под действием наночастиц диоксида титана.J Hazard Mater 195: 365–370. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.08.055
CAS Статья PubMed Google Scholar
Trouiller B, Reliene R, Westbrook A, Solaimani P, Schiestl RH (2009) Наночастицы диоксида титана вызывают повреждение ДНК и генетическую нестабильность in vivo у мышей. Cancer Res 69: 8784–878969. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-09-2496
CAS Статья PubMed Google Scholar
Savi M, Rossi S, Bocchi L, Gennaccaro L, Cacciani F, Perotti A, Amidani D, Alinovi R, Goldoni M, Aliatis I, Lottici PP, Bersani D, Campanini M, Pinelli S, Petyx M, Frati C, Gervasi A, Urbanek K, Quaini F, Buschini A, Stilli D, Rivetti C, Macchi E, Mutti A, Miragoli M, Zaniboni M (2014) Наночастицы диоксида титана способствуют возникновению аритмий за счет прямого взаимодействия с сердечной тканью крысы. Часть Fiber Toxicol 11:63. https://doi.org/10.1186/s12989-014-0063-3
Kan H, Wu Z, Lin YC, Chen TH, Cumpston JL, Kashon ML, Leonard S, Munson AE, Castranova V (2014) Роль узловых ганглиев в регуляции сердечно-сосудистой функции после воздействия на легкие ультратонкий диоксид титана.Нанотоксикология 8: 447–454. https://doi.org/10.3109/17435390.2013.796536
CAS Статья PubMed Google Scholar
Hong FS, Wang L, Yu XH, Zhou YJ, Hong J, Sheng L (2015) Токсикологический эффект миокардита, индуцированного наночастицами TiO2, у мышей. Nanoscale Res Lett 10: 326. https://doi.org/10.1186/s11671-015-1029-6
CAS Статья PubMed Central Google Scholar
Чайка М., Савицкий К., Сикорска К., Попек С., Крушевски М., Капка-Скшипчак Л. (2015) Токсичность наночастиц диоксида титана в центральной нервной системе. Toxicol in vitro 29: 1042–1052. https://doi.org/10.1186/s11671-015-1029-6
CAS Статья PubMed Google Scholar
Simkó M, Mattsson MO (2010) Риски случайного воздействия на инженерные наночастицы и неврологические последствия для здоровья: критический обзор.Часть Fiber Toxicol 7:42. https://doi.org/10.1186/1743-8977-7-42
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Bramini M, Ye D, Hallerbach A, Raghnaill MN, Salvati A, Aberg C, Dawson KA (2014) Подход к визуализации для механистического исследования взаимодействия наночастиц с гематоэнцефалическим барьером. ACS Nano 8: 4304–4312. https://doi.org/10.1021/nn5018523
CAS Статья PubMed Google Scholar
Feng X, Chen A, Zhang Y, Wang J, Shao L, Wei L (2015) Токсичность металлических наночастиц для центральной нервной системы. Int J Nanomedicine 10: 4321–4340. https://doi.org/10.2147/IJN.S78308
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Federici G, Shaw BJ, Handy RD (2007) Токсичность наночастиц диоксида титана для радужной форели ( Oncorhynchus mykiss ): повреждение жабр, окислительный стресс и другие физиологические эффекты.Aquat Toxicol 84: 415–430. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2007.07.009
CAS Статья Google Scholar
Brun E, Carrière M, Mabondzo A (2012) In vitro доказательства нарушения регуляции функции гематоэнцефалического барьера после острого и многократного / длительного воздействия наночастиц TiO 2 . Биоматериалы 33: 886–896. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2011.10.025
CAS Статья PubMed Google Scholar
Li XB, Xu SQ, Zhang ZR, Schluesener HJ (2009) Апоптоз, индуцированный наночастицами диоксида титана в культивируемых клетках микроглии N9 мыши. Chin Sci Bull 54: 3830–3836. https://doi.org/10.1007/s11434-009-0548-x
CAS Статья Google Scholar
Ze Y, Hu R, Wang X, Sang X, Ze X, Li B, Su J, Wang Y, Guan N, Zhao X, Gui S, Zhu L, Cheng Z, Cheng J, Sheng L , Sun Q, Wang L, Hong F (2014) Нейротоксичность и профиль экспрессии генов у мышей с повреждением мозга, вызванный воздействием наночастиц диоксида титана.J Biomed Mater Res A 102: 470–478. https://doi.org/10.1002/jbm.a.34705
CAS Статья PubMed Google Scholar
Long TC, Saleh N, Tilton RD, Lowry GV, Veronesi B (2006) Диоксид титана (P25) продуцирует активные формы кислорода в иммортализованной микроглии мозга (BV2): последствия для нейротоксичности наночастиц. Environ Sci Technol 40: 4346–4352. https://doi.org/10.1021/es060589n
CAS Статья PubMed Google Scholar
Huerta-García E, Pérez-Arizti JA, Márquez-Ramírez SG, Delgado-Buenrostro NL, Chirino YI, Iglesias GG, López-Marure R (2014) Наночастицы диоксида титана вызывают сильный окислительный стресс и повреждение митохондрий в глиальных клетках. Free Radic Biol Med 73: 84–94. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.04.026
CAS Статья PubMed Google Scholar
Freyre-Fonseca V, Delgado-Buenrostro NL, Gutiérrez-Cirlos EB, Calderón-Torres CM, Cabellos-Avelar T, Sánchez-Pérez Y, Pinzón E, Torres I, Molina-Zazueta E, Pedraza-Chaverri J, García-Cuéllar CM, Chirino YI (2011) Наночастицы диоксида титана нарушают функцию митохондрий легких.Toxicol Lett 202: 111–119. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2011.01.025
CAS Статья PubMed Google Scholar
Wu J, Sun J, Xue Y (2010) Участие активации JNK и P53 в остановке клеточного цикла G2 / M и апоптозе, индуцированном наночастицами диоксида титана в нейронных клетках. Toxicol Lett 199: 269–276. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2010.09.009
CAS Статья PubMed Google Scholar
Sheng L, Ze Y, Wang L, Yu X, Hong J, Zhao X, Ze X, Liu D, Xu B, Zhu Y, Long Y, Lin A, Zhang C, Zhao Y, Hong F (2015) Механизмы Наночастицы TiO 2 индуцировали апоптоз нейронов в первичных культивируемых нейронах гиппокампа крыс. J Biomed Mater Res A 103: 1141–1149. https://doi.org/10.1002/jbm.a.35263
CAS Статья PubMed Google Scholar
Xue Y, Wu J, Sun J (2012) Четыре типа неорганических наночастиц стимулируют воспалительную реакцию в микроглии мозга и повреждают нейроны in vitro.Toxicol Lett 214: 91–98. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2012.08.009
CAS Статья PubMed Google Scholar
Hu Q, Guo F, Zhao F, Fu Z (2017) Влияние воздействия наночастиц диоксида титана на паркинсонизм у личинок рыбок данио и PC12. Chemosphere 173: 373–379. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.01.063
CAS Статья PubMed Google Scholar
Mohammadipour A, Fazel A, Haghir H, Motejadej F, Rafatpanah H, Zobihi H, Hosseini H, Bideskan AE (2014) Воздействие наночастиц диоксида титана на матери во время беременности; нарушение памяти и снижение пролиферации клеток гиппокампа у потомства крыс. Environ Toxicol Pharmacol 37: 617–625. https://doi.org/10.1016/j.etap.2014.01.014
CAS Статья PubMed Google Scholar
Jeon YM, Park SK, Lee MY (2011) Токсикопротеомическая идентификация TiO 2 изменения экспрессии белка, вызванные наночастицами, в мозге мышей животных.Анимационные клетки Syst 15: 107–114. https://doi.org/10.1080/19768354.2011.555144
CAS Статья Google Scholar
Szwajgier D, Borowiec K (2012) Скрининг ингибиторов холинэстеразы в отобранных фруктах и овощах. Эйпау 15:06 https://www.researchgate.net/publication/267844931_screening_for_cholinesterase_inhibitors_in_selected_fruits_and_vegetables
Google Scholar
Hu R, Gong X, Duan Y, Li N, Che Y, Cui Y, Zhou M, Liu C, Wang H, Hong F (2010) Нейротоксикологические эффекты и нарушение пространственной памяти распознавания у мышей, вызванное воздействием наночастиц TiO2 . Биоматериалы 31: 8043–8050. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.07.011
CAS Статья PubMed Google Scholar
Влияние пищевой добавки для человека, наночастиц диоксида титана E171, на Drosophila melanogaster — эксперимент с диетическим воздействием 20 поколения
Йованович, Б. Критический обзор санитарных норм диоксида титана, пищевой добавки для человека. Комплексная экологическая оценка и управление 11 , 10–20, https://doi.org/10.1002/ieam.1571 (2015).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Йованович, Б. В энциклопедии антропоцена (ред. Майкл И. Гольдштейн) 61–66 (Elsevier, 2018).
Петерс, Р. Дж. Б. и др. . Характеристика наночастиц диоксида титана в пищевых продуктах: аналитические методы определения наночастиц. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии 62 , 6285–6293, https://doi.org/10.1021/jf5011885 (2014).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Вейр, А., Вестерхофф, П., Фабрициус, Л., Христовски, К. и фон Гетц, Н. Наночастицы диоксида титана в продуктах питания и товарах личной гигиены. Наука об окружающей среде и технологии 46 , 2242–2250, https://doi.org/10.1021/es204168d (2012).
ADS CAS Статья Google Scholar
Yang, Y. et al. . Характеристика пищевого диоксида титана: наличие наноразмерных частиц. Наука об окружающей среде и технологии 48 , 6391–6400, https://doi.org/10.1021/es500436x (2014).
ADS CAS Статья Google Scholar
Чен, X.-X. и др. . Характеристика и предварительный анализ токсичности добавки нанотитана диоксида в жевательной резинке с сахарным покрытием. Малый 9 , 1765–1774, https://doi.org/10.1002/smll.201201506 (2013).
ADS CAS Статья PubMed Google Scholar
EFSA. Переоценка диоксида титана (E 171) как пищевой добавки. Панель EFSA по пищевым добавкам и источникам питательных веществ, добавленных в пищу. EFSA Journal 1 4, e04545 – n / a, https://doi.org/10.2903/j.efsa.2016.4545 (2016).
Brun, E. et al. . Воздействие и перемещение наночастиц диоксида титана через ex vivo, , in vivo, и in vitro, эпителий кишечника. Токсикология частиц и волокон 11 , 13, https://doi.org/10.1186/1743-8977-11-13 (2014).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Пеле, Л. К. и др. . Фармацевтические / пищевые частицы диоксида титана всасываются в кровоток людей-добровольцев. Токсикология частиц и волокон 12 , 26, https://doi.org/10.1186/s12989-015-0101-9 (2015).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Bettini, S. et al. . Пищевой TiO 2 нарушает кишечный и системный иммунный гомеостаз, инициирует предопухолевые поражения и способствует развитию аберрантных крипт в толстой кишке крысы. Научные отчеты 7 , 40373, https://doi.org/10.1038/srep40373 (2017).
ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Ши, Х., Магайе, Р., Кастранова, В. и Чжао, Дж. Наночастицы диоксида титана: обзор текущих токсикологических данных. Токсикология частиц и волокон 10 , 15, https://doi.org/10.1186/1743-8977-10-15 (2013).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Дженнингс, Б. Х. Д. — универсальная модель в биологии и медицине. Материалы сегодня 14 , 190–195, https://doi.org/10.1016/S1369-7021(11)70113-4 (2011).
Артикул Google Scholar
Пандей, У. Б. и Николс, К. Д. Модели болезней человека в Drosophila melanogaster ; и роль мухи в открытии терапевтических лекарств. Фармакологические обзоры 63 , 411 (2011).
CAS Статья Google Scholar
Алараби, М., Аннанги, Б., Маркос, Р. и Эрнандес, А. Drosophila melanogaster в качестве подходящей модели in vivo для определения потенциальных побочных эффектов наноматериалов: обзор. Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды, часть B 19 , 65–104, https://doi.org/10.1080/10937404.2016.1166466 (2016).
CAS Статья Google Scholar
Онг, К., Юнг, Л.-Й. Л., Цай, Ю., Бэй, Б.-Х. И Баег, Г.-Х. Drosophila melanogaster как модельный организм для изучения нанотоксичности. Nanotoxicology 9 , 396–403, https://doi.org/10.3109/17435390.2014.940405 (2015).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Веккио, Г. Плодовая муха в наномире: дрозофила снова вносит свой вклад в окружающую среду и здоровье человека. Нанотоксикология 9 , 135–137, https: // doi.org / 10.3109 / 17435390.2014.5 (2015).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Йованович, Б., Цветкович, В. Дж. И Митрович, Т. Л. Влияние пищевого воздействия наночастиц диоксида титана с пищей на выживание, плодовитость, окукливание и экспрессию антиоксидантных генов Drosophila melanogaster . Chemosphere 144 , 43–49, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.08.054 (2016).
ADS CAS Статья PubMed Google Scholar
Bundschuh, M., Seitz, F., Rosenfeldt, R.R. & Schulz, R. Наночастицы диоксида титана повышают чувствительность водяных блох следующего поколения. Daphnia magna . PLOS ONE 7 , e48956, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048956 (2012).
ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Сабат Д., Патнаик А., Экка Б., Даш П. и Мишра М. Исследование наночастиц диоксида титана на поведение и механосенсорный орган Drosophila melanogaster . Физиология и поведение 167 , 76–85, https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2016.08.032 (2016).
CAS Статья Google Scholar
Кениг, Б., Стаменкович-Радак, М. и Анделкович, М. Популяционная реакция приспособленности Drosophila subobscura к загрязнению свинцом. Наука о насекомых 20 , 245–253, https://doi.org/10.1111/j.1744-7917.2012.01501.x (2013).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Халлаф, Э.А., Галал, М. и Аутман, М. Биология Oreochromis niloticus в загрязненном канале. Экотоксикология 12 , 405–416, https://doi.org/10.1023/A:1026156222685 (2003).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Пиментел, Д. Реакция популяций насекомых на экологический стресс и загрязняющие вещества. Экологические обзоры 2 , 1–15, https://doi.org/10.1139/a94-001 (1994).
CAS Статья Google Scholar
Slooff, W. & De Zwart, D. Рост, плодовитость и смертность леща (Abramis brama) из загрязненных и менее загрязненных поверхностных вод в Нидерландах. Наука об окружающей среде в целом 27 , 149–162, https: // doi.org / 10.1016 / 0048-9697 (83) -5 (1983).
ADS CAS Статья Google Scholar
Боумен, У., Хакер, С. и Кейн, М. Л. Экология . 4-е издание Editon, 598 с. (Sinauer, 2017).
Динер, С., Цурбрюгг, К. и Токнер, К. Биоаккумуляция тяжелых металлов в мухе «черный солдат», Hermetia illucens и влияние на ее жизненный цикл. Журнал «Насекомые как пища и корм» 1 , 261–270, https: // doi.org / 10.3920 / JIFF2015.0030 (2015).
Артикул Google Scholar
Ясунобу А. и Судзуки К. Т. Экскреция кадмия и изменение относительного соотношения изо-кадмий-связывающих белков во время метаморфоза мясной мухи ( Sarcophaga peregrina ). Сравнительная биохимия и физиология, часть C: сравнительная . Фармакология 78 , 315–317, https://doi.org/10.1016/0742-8413(84)
Артикул Google Scholar
Чен Т., Ян Дж. И Ли Ю. Генотоксичность наночастиц диоксида титана. Journal of Food and Drug Analysis 22 , 95–104, https://doi.org/10.1016/j.jfda.2014.01.008 (2014).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Кармона, Э. Р., Эскобар, Б., Валес, Г. и Маркос, Р.Генотоксическое тестирование наночастиц диоксида титана анатаза с использованием теста крыловых пятен и анализа комет на дрозофиле. Исследование мутаций / Генетическая токсикология и мутагенез в окружающей среде 778 , 12–21, https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2014.12.004 (2015).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Demir, E. et al. . In vivo Оценка генотоксичности наночастиц титана, циркония и алюминия и их микрочастиц для дрозофилы. Chemosphere 93 , 2304–2310, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.08.022 (2013).
ADS CAS Статья PubMed Google Scholar
Proquin, H. et al. . Пищевая добавка диоксид титана (E171) вызывает образование АФК и генотоксичность: вклад микро- и наноразмерных фракций. Мутагенез 32 , 139–149, https://doi.org/10.1093/mutage/gew051 (2017).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Али, К. и др. . Наночастицы диоксида титана преимущественно связываются в субдоменах IB, IIA HSA и малой бороздке ДНК. Журнал биомолекулярной структуры и динамики , 1–13, https://doi.org/10.1080/073.2017.1361339 (2017).
Li, K. et al. . Наночастицы подавляют репликацию ДНК за счет связывания с ДНК: моделирование и экспериментальная проверка. ACS Nano 7 , 9664–9674, https://doi.org/10.1021/nn402472k (2013).
ADS CAS Статья PubMed Google Scholar
Патель, С., Патель, П. и Бакши, С. Р. Наночастицы диоксида титана: исследование in vitro связывания ДНК, анализ хромосомных аберраций и анализ комет. Cytotechnology 69 , 245–263, https://doi.org/10.1007/s10616-016-0054-3 (2017).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Patel, S. et al. . Связывание ДНК и диспергирующая активность наночастиц диоксида титана с помощью УФ / видимой спектрофотометрии, флуоресцентной спектроскопии и физико-химического анализа при физиологической температуре. Журнал молекулярных жидкостей 213 , 304–311, https://doi.org/10.1016/j.molliq.2015.11.002 (2016).
CAS Статья Google Scholar
Vecchio, G. и др. . Мутагенные эффекты наночастиц золота вызывают аберрантные фенотипы у Drosophila melanogaster . Наномедицина: нанотехнологии, биология и медицина 8 , 1–7, https://doi.org/10.1016/j.nano.2011.11.001 (2012).
MathSciNet CAS Статья Google Scholar
Папп, С. А. и Мишра, М. В Клеточная и молекулярная токсикология наночастиц (ред. Квайзер Сакиб, Мохаммад Фейсал, Абдулазиз А.Аль-Хедхайри и Абдулрахман А. Алатар) 311–322 (Springer International Publishing, 2018).
Ананд, А.С., Прасад, Д.Н., Синг, С.Б. и Коли, Э. Хроническое воздействие наночастиц оксида цинка вызывает девиантный фенотип у Drosophila melanogaster . Журнал опасных материалов 327 , 180–186, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.12.040 (2017).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Демир Э., Валес Г., Кайя Б., Креус А. и Маркос Р. Генотоксический анализ наночастиц серебра у дрозофилы. Nanotoxicology 5 , 417–424, https://doi.org/10.3109/17435390.2010.529176 (2011).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Валес, Г., Демир, Э., Кая, Б., Креус, А. и Маркос, Р. Генотоксичность наночастиц и ионов кобальта у дрозофилы. Нанотоксикология 7 , 462–468, https: // doi.org / 10.3109 / 17435390.2012.689882 (2013).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Wang, B. et al. . Связанные с передачей сигналов Akt метаболические эффекты пищевых наночастиц золота у дрозофилы. Научные отчеты 2 , 563, https://doi.org/10.1038/srep00563 (2012).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Мишра, М. и др. . Пероральный прием наночастиц диоксида циркония изменяет развитие и поведение нейронов Drosophila melanogaster . Журнал исследований наночастиц 19 , 282, https://doi.org/10.1007/s11051-017-3971-y (2017).
ADS CAS Статья Google Scholar
Pappus, S. A. et al. . Оценка токсичности наночастиц гидроксиапатита на развитие и поведение Drosophila melanogaster . Журнал исследований наночастиц 19 , 136, https://doi.org/10.1007/s11051-017-3824-8 (2017).
ADS CAS Статья Google Scholar
de Celis, J. F., Garcia-Bellido, A. & Bray, S. J. Активация и функция Notch на дорсально-вентральной границе крылового имагинального диска. Разработка 122 , 359 (1996).
PubMed Google Scholar
Мамаева В. и др. . Мезопористые наночастицы кремнезема как системы доставки лекарств для целенаправленного подавления передачи сигналов Notch при раке. Молекулярная терапия 19 , 1538–1546, https://doi.org/10.1038/mt.2011.105 (2011).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Баттерворт, Ф. М., Боунс, М. и Бурде, В. С. Генетически модифицированные белки желтка осаждаются в жировом теле взрослой дрозофилы. Журнал клеточной биологии 112 , 727–737 (1991).
CAS Статья Google Scholar
Баттерворт, Ф. М., Эмерсон, Л. и Раш, Э. М. Созревание и дегенерация жирового тела у личинки и куколки дрозофилы по данным морфометрического анализа. Tissue and Cell 20 , 255–268, https://doi.org/10.1016/0040-8166(88)
-X (1988).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Фарез, Р. В. и Вальтер, Т. С. Липидные капли, наконец, приобретают немного R-E-S-P-E-C-T. Cell 139 , 855–860, https://doi.org/10.1016/j.cell.2009.11.005 (2009).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Локк М. и Коллинз Дж. В. Секвестрация белка жировым телом насекомого. Природа 210 , 552, https://doi.org/10.1038/210552a0 (1966).
ADS CAS Статья PubMed Google Scholar
Массельман, Л. П. и Кюнляйн, Р. П. Дрозофила как модель для изучения ожирения и нарушений обмена веществ. Журнал экспериментальной биологии 221 (2018).
Хошизаки, Д. К., Лунц, Р., Джонсон, В. и Гош, М. Идентификация активности энхансера жировых клеток в Drosophila melanogaster с использованием ловушек Р-элемента энхансера. Геном 38 , 497–506, https://doi.org/10.1139/g95-065 (1995).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Изабелла, А. Дж. И Хорн-Бадовинац, С. В Текущие темы в мембранах Vol. 76 (редактор Джеффри Х. Майнер) 305–336 (Academic Press, 2015).
Кавамура К., Шибата Т., Сагет О., Пил Д. и Брайант П. Дж. Новое семейство факторов роста, продуцируемых жировым телом и действующих на клетки имагинального диска дрозофилы. Разработка 126 , 211 (1999).
CAS PubMed Google Scholar
Martin, J. F., Hersperger, E., Simcox, A. & Shearn, A. minidiscs кодирует предполагаемую субъединицу переносчика аминокислот, неавтономно необходимую для пролиферации имагинальных клеток. Механизмы развития 92 , 155–167, https://doi.org/10.1016/S0925-4773(99)00338-X (2000).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Пастор-Пареха, Дж. К. и Сюй, Т. Формирование клеток и органов у дрозофилы за счет противоположных ролей коллагена IV и перлекана, секретируемого жировым телом. Клетка развития 21 , 245–256, https://doi.org/10.1016/j.devcel.2011.06.026 (2011).
CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar
Йованович, Б. и др. . Эффекты пищевой сети наночастиц диоксида титана в эксперименте по мезокосму с пресной водой на открытом воздухе. Nanotoxicology 10 , 902–912, https://doi.org/10.3109/17435390.2016.1140242 (2016).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Ван Вурхис, У. А., Хазаэли, А. А. и Куртсингер, Дж. У. Отсутствие корреляции между массой тела и скоростью метаболизма у Drosophila melanogaster . Журнал физиологии насекомых 50 , 445–453, https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2004.03.002 (2004).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Deshpande, S. A. et al. . Количественная оценка потребления пищи дрозофилой: сравнительный анализ современной методологии. Nature Methods 11 , 535, https://doi.org/10.1038/nmeth.2899, https://www.nature.com/articles/nmeth.2899#supplementary-information (2014).
Ja, W. W. et al. . Прандиология Drosophila и анализ CAFE. Труды Национальной академии наук 104 , 8253 (2007).
ADS CAS Статья Google Scholar
Генри, Дж. Р. и Харрисон, Дж. Ф. Пластическая и эволюционная реакция личиночных трахей и массы на различное содержание кислорода в атмосфере в Drosophila melanogaster . Журнал экспериментальной биологии 207 , 3559 (2004).
Артикул Google Scholar
Новосельцев В. Н., Аркинг Р., Кэри Дж. Р., Новосельцева Ю. А., Яшин А. И. Индивидуальная плодовитость и старение у Drosophila и Medfly. Журналы по геронтологии . Серия A, Биологические и медицинские науки 60 , 953–962 (2005).
Артикул Google Scholar
Сингх, Н. П., Маккой, М. Т., Тайс, Р. Р., Шнайдер, Э. Л. Простой метод количественного определения низких уровней повреждения ДНК в отдельных клетках. Experimental Cell Research 175 , 184–191, https://doi.org/10.1016/0014-4827(88)
-0 (1988).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Mukhopadhyay, I., Chowdhuri, D. K., Bajpayee, M. & Dhawan, A. Оценка in vivo генотоксичности циперметрина в Drosophila melanogaster с использованием щелочного анализа комет. Мутагенез 19 , 85–90, https: // doi.org / 10.1093 / mutage / geh007 (2004).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Коллинз А. Р. Анализ комет на повреждение и репарацию ДНК. Молекулярная биотехнология 26 , 249, https://doi.org/10.1385/MB:26:3:249 (2004).
CAS Статья PubMed Google Scholar
Manoharan, K. & Banerjee, M. R. β-каротин снижает обмен сестринских хроматид, вызванный химическими канцерогенами в клетках молочной железы мышей в органной культуре. Международные отчеты по клеточной биологии 9 , 783–789, https://doi.org/10.1016/0309-1651(85)
CAS Статья PubMed Google Scholar
Савич-Здравкович, Д. и др. . Экологически значимая концентрация наночастиц диоксида титана (TiO 2 ) вызывает морфологические изменения в ротовой полости Chironomus tentans . Chemosphere 211 , 489–499 (2018).
ADS Статья Google Scholar
Может ли диоксид титана вызывать рак? — TDMA
Надежные научные данные показывают, что диоксид титана безопасен. Вот что вам нужно знать.
Диоксид титана — это ярко-белый пигмент, который используется во многих отраслях промышленности благодаря своим уникальным и полезным свойствам. Он в основном используется в повседневных продуктах, таких как краски, пластмассы, бумага и чернила.
Текущие научные данные показывают, что использование продуктов, содержащих диоксид титана, безопасно:
- Десятилетия промышленных и независимых исследований не обнаружили доказательств потенциального риска рака для человека из-за диоксида титана.
- Исследования, которые связывают диоксид титана с риском рака, основаны на эффекте перегрузки легких, наблюдаемом у крыс, включая воздействие очень высоких количеств диоксида титана при вдыхании. Такие высокие дозы намного выше, чем ежедневно подвергаются рабочие, и наблюдаемое действие в легких не воспроизводится у людей
Введение
Диоксид титана — широко известное и широко распространенное природное вещество. Он используется во многих повседневных предметах, таких как краски, пластмассы, продукты питания и косметика.Диоксид титана, также известный под своим химическим названием TiO 2 , или пищевой краситель E171, был оценен на предмет безопасности большим количеством регулирующих органов и неизменно признан безопасным для самых разных сфер применения.
В последнее время ведутся дискуссии о том, может ли он быть вредным для человека или даже вызывать рак. Вот факты.
Дифференциация вдыхания и проглатывания
Вокруг безопасности диоксида титана ведутся две отдельные дискуссии: во-первых, возникла некоторая озабоченность относительно потенциально вредных последствий вдыхания пыли; во-вторых, также обсуждается прием диоксида титана в форме пищевого красителя E171.
Важно, чтобы эти два аспекта были разными, и ниже мы приводим то, что наука говорит о каждом из них.
1 / Диоксид титана был классифицирован ЕС как канцероген категории 2 при вдыхании. Что это значит?
В 2020 году ЕС классифицировал диоксид титана в порошковой форме как предполагаемый канцероген при вдыхании в соответствии с Регламентом ЕС по классификации и маркировке (CLP).
Классификация основана не на какой-либо новой информации об опасностях для людей, связанных с диоксидом титана, а на данных, полученных в результате вдыхания крысами десятилетней давности и хорошо известной опасности пыли.Нет никаких научных доказательств рака у людей из-за диоксида титана.
Власти ЕС подчеркнули в классификации, что предполагаемая опасность может возникнуть при вдыхании пыли, такой как порошок диоксида титана, в чрезвычайно высоких концентрациях в течение длительного периода времени.
Итак, почему ЕС классифицировал диоксид титана? А что означает классификация для потребителей? Это то что тебе нужно знать.
Почему МАИР оценило диоксид титана как «возможно канцерогенный» при вдыхании?
В 2006 году Международное агентство по изучению рака (IARC) пришло к выводу, что не существует достаточных доказательств того, что диоксид титана вызывает рак у людей.
МАИР, однако, пришло к выводу, что диоксид титана «возможно канцерогенен для человека при вдыхании» (категория 2b). Он обнаружил неадекватные доказательства у людей, но достаточные доказательства риска рака у животных.
Другие «возможные канцерогены», идентифицированные МАИР, включают бекон, маринованные овощи и алоэ вера. За время своего существования в качестве консультативной группы МАИР провело оценку более 980 веществ и видов деятельности и обнаружило, что сотни представляют собой потенциальные риски.
Оценка IARC основана исключительно на трех исследованиях на крысах, проведенных более 20 лет назад в условиях, которые неприемлемы в соответствии с текущими руководящими принципами тестирования ЕС.
Кроме того, общепризнано, что крысы уникально чувствительны к эффектам «перегрузки легких», состояния, которое не наблюдается у людей.
РезультатыIARC не повлекли за собой никаких других регулирующих действий в Европе.
Почему ЕС классифицировал диоксид титана как возможный канцероген при вдыхании более 10 лет спустя?
После предложения французских властей в 2016 году Комитет по оценке рисков (RAC) Европейского агентства по химическим веществам (ECHA) в июне 2017 года пришел к выводу, что TiO 2 соответствует критериям классификации в качестве вещества с подозрением на рак ( категория 2) при вдыхании.
Мнение RAC ясно заявляет, что нет надежных исследований канцерогенности у других видов, кроме крыс, и что актуальность этих данных для людей неясна. Более того, в заключении RAC не учитываются данные более чем 24 000 рабочих, демонстрирующие отсутствие связи между раком у людей и воздействием диоксида титана.
RAC обнаружил, что предполагаемая опасность, описанная для TiO 2 , не является специфической для вещества, а является общей для всех видов пыли / порошков, известных как «плохо растворимые малотоксичные вещества».
Предполагаемая опасность связана с формой этих частиц, которые при вдыхании в очень высокой концентрации в течение длительного периода времени могут поражать легкие крысы, так называемое состояние «перегрузки легких». Это может привести к канцерогенному эффекту, который наблюдался только у крыс, но не у других видов или людей.
Решение ЕС классифицировать диоксид титана как возможный канцероген при вдыхании не основано на каких-либо новых научных данных, а скорее отражает особый осторожный подход к хорошо известной опасности вдыхания слишком большого количества пыли.
Есть ли риски для потребителей?
RAC подчеркнул, что он «не принимает во внимание вероятность воздействия вещества и, следовательно, не учитывает риски воздействия». Другими словами, мнение RAC не касается того, возникнет ли описанная опасность когда-либо в реальном мире.
Однако исследования токсикологии веществ должны также учитывать принцип дозировки, который часто называют фразой: «Доза создает яд.«Все химические вещества — даже вода и кислород — могут быть токсичными для человека при употреблении в больших или очень высоких дозах.
Многие исследования веществ на животных проверяют действие веществ в высоких дозах, которые не встречаются в реальных ситуациях. Это случай диоксида титана. Если исключить экстремальные условия вдыхания, указанные в классификации, диоксид титана не является вредным. Специфические эффекты на животных также могут не воспроизводиться у людей, как в случае «перегрузки легких», наблюдаемой у крыс.
Это было подтверждено на встрече Европейской комиссии, государств-членов и заинтересованных сторон. Был сделан вывод о том, что у потребителей есть «незначительные» опасения, учитывая чрезвычайно высокий уровень воздействия вдыхаемых частиц диоксида титана, необходимый для того, чтобы это вещество было каким-либо образом вредным. Власти сочли такие условия нереальными при нормальных и предсказуемых обстоятельствах.
Что означает для потребителей классификация диоксида титана?
Согласно классификации, принятой Европейской комиссией, предполагаемая опасность ограничивается порошками TiO 2 при вдыхании в течение очень длительного периода при очень высоких концентрациях.
Это означает, что классификация имеет очень ограниченное значение для потребителей. В большинстве продуктов TiO 2 входит в состав готового продукта, и риск его вдыхания практически отсутствует. Точно так же TiO 2 в готовых продуктах, таких как краски и пластмассы, является либо нерастворимым, либо твердым, и его нельзя вдыхать.
Тем не менее, классификация означает, что некоторые продукты могут нуждаться в маркировке или предупреждении о пыли, даже если нереально, что потребители будут подвергаться опасности вообще, не говоря уже о вредном уровне.В других продуктах, таких как косметика и игрушки, может потребоваться повторная оценка, чтобы подтвердить безопасность TiO 2 .
Итого:
- Классификация ЕС не основана на новой информации или опасности;
- Предполагаемая опасность не произойдет в реальных условиях при реальных обстоятельствах;
- Безопасность диоксида титана для человека по-прежнему подтверждается данными, полученными за десятилетия.
2 / Безопасен ли диоксид титана для употребления в пищу?
Да. Е171, пищевой диоксид титана, прошел строгие европейские испытания и классификацию, которые доказали, что диоксид титана не сохраняется или не накапливается в организме человека.
Многочисленные исследования неизменно подтверждали безопасность E171.
Что говорят исследователи и органы власти о безопасности E171
В 2015 году группа исследователей из Агентства по исследованию пищевых продуктов и окружающей среды в Великобритании, Института пищевых продуктов в Исследовательском центре Мармара Тюбитак в Турции и Института безопасности пищевых продуктов RIKILT в Нидерландах провела исследование о пероральном потреблении наночастиц. и более крупные частицы диоксида титана.
Их исследование показало, что не будет «значительного внутреннего воздействия наночастиц на потребителя».
В 2016 году при рассмотрении пищевых добавок, утвержденных до 2009 года, Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) изучило последнюю информацию о E171. Выяснилось, что данные по E171 не вызывают опасений по поводу здоровья потребителей. На безопасность E171 не влияет размер частиц, потому что он не всасывается в человеческий организм.
Почему Франция решила приостановить использование E171?
Французское решение в основном основано на исследовании, проведенном в 2017 году Национальным институтом агрономических исследований (INRA).Однако результаты этого исследования не могут быть экстраполированы на людей и не подтверждены другими аналогичными исследованиями.
В 2017 году Французский национальный агрономический институт (INRA) опубликовал исследование, в котором утверждается, что у крыс наблюдается риск рака от приема внутрь диоксида титана. Однако, как и в исследованиях ингаляций, протокол, использованный в этом исследовании, нельзя экстраполировать, чтобы сделать вывод о том, что он может вызвать рак у людей.
Фактически, INRA четко заявляет, что его результаты не могут быть расширены, чтобы делать выводы о здоровье человека, и что они не соответствуют руководящим принципам ОЭСР по тестированию химических веществ.Другие исследования, проведенные в соответствии с руководящими принципами ОЭСР, не показали каких-либо побочных эффектов при дозах, значительно превышающих те, которые использовались в исследовании INRA.
EFSA попросили проанализировать результаты исследования INRA в 2018 году и пришли к выводу, что результаты исследования INRA не требуют пересмотра утверждения безопасности E171. В 2019 году Университет штата Мичиган и Медицинский центр Университета Небраски рассмотрели проблемы, поднятые исследованием INRA. При использовании более высоких доз, чем INRA, они не наблюдали никаких статистически значимых изменений, связанных с приемом E171 в каких-либо иммунных параметрах или раке желудочно-кишечного тракта.
Бывший комиссар ЕС по вопросам здравоохранения и безопасности пищевых продуктов Витенис Андрюкайтис повторил это 20 февраля 2019 года и подчеркнул, что использование диоксида титана в качестве добавки не представляет угрозы для безопасности. Комиссар также подтвердил вывод EFSA о том, что пероральное всасывание TiO 2 чрезвычайно низкое и не зависит от размера частиц.
Итого:
- Французская подвеска E171 не основана на новой информации;
- Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов постоянно подтверждает безопасность E171
Опасные эффекты наночастиц диоксида титана в экосистеме
Хотя наночастицы (НЧ) добились невероятного прогресса в области нанотехнологий и биомедицинских исследований, и их применение востребовано во всем промышленном мире, особенно в последние десятилетия, мало что известно о судьбе наночастиц. наночастицы в экосистеме.Что касается биобезопасности нанотехнологий, нанотоксичность будет вторым приоритетом нанотехнологий, требующим надлежащего решения. В этом обзоре рассматриваются как химические, так и биологические проблемы наночастиц, в частности наночастиц диоксида титана (TiO 2 ), и подчеркивается токсикологический профиль TiO 2 на молекулярном уровне как в системах in vitro, так и in vivo. Кроме того, обсуждаются проблемы и будущие перспективы нанотоксикологии, которые могут обеспечить лучшее понимание и новое понимание текущих и будущих исследований в этой области.
1. Введение
В последнее десятилетие нанонаука процветала благодаря быстро развивающимся нанотехнологиям и их более широким приложениям [1]. Наноматериалы (НМ) эксклюзивно разрабатываются и широко используются в широком спектре продуктов, включая медицину, промышленность, средства личной гигиены [2, 3], косметику [4], солнцезащитные кремы [5], зубные пасты [6], краски, оптика и электроника [7, 8], фотокатализаторы, средства для защиты от ультрафиолетового излучения [9], упаковка для пищевых продуктов, медицинские устройства, бинты, одежда, стоматологические реставрационные материалы и средства для очистки воды [10, 11], антибактериальные средства [12], лекарства системы доставки, искусственные органы и тканевые клеи [13], а также для апоптоза раковых клеток под воздействием УФ-излучения (рис. 1) [14].Более того, наночастицы (НЧ) являются выдающимися кандидатами на преодоление лекарственной устойчивости, создаваемой микроорганизмами, что является серьезной проблемой для научного сообщества [15]. В настоящее время более 1000 продуктов или товарных линий на рынке содержат НЧ [16, 17], и, по оценкам, к 2015 году годовая прибыль сконструированных ЯМ достигла 2,5 триллиона долларов США [17]. Тем не менее, постоянно усиливающееся взаимодействие НП с биологическими, химическими веществами и экосистемами вызывает озабоченность в отношении их общего профиля и профилей безопасности и гигиены труда.НЧ попадают в окружающую среду и влияют как на биотические, так и на абиотические компоненты экосистемы [18], включая человека [19]. Водная экосистема также была загрязнена НЧ, и их негативное воздействие подавляет иммунную систему рыб и беспозвоночных [10].
Среди НЧ НЧ диоксида титана (TiO 2 НЧ) являются одними из самых производимых и широко используемых в мире [20]. TiO 2 — хорошо известный полупроводник и универсальное соединение, которое существует в трех кристаллических формах: анатаз, рутил и брукит [14, 21], который может быть активирован только УФ-светом из-за его высокой запрещенной энергии (3 .0 эВ для фазы рутила и 3,2 эВ для фазы анатаза). Формы анатаза и рутила имеют природное и промышленное значение, а брукит используется редко. Как правило, анатаз токсичнее рутила и, к сожалению, широко используется [21, 22]. Многие исследователи внесли свой вклад в использование наночастиц TiO 2 в системах in vitro и in vivo. Однако отсутствует общая оценка их токсикологического воздействия с точки зрения вредного взаимодействия с биологическими и химическими системами и окружающей средой.Таким образом, данный обзор специально предназначен для того, чтобы дать краткое представление о токсикологическом профиле НЧ TiO 2 с точки зрения биологии и экосистем.
2. Конфликт о токсикологическом воздействии TiO
2 НЧTiO 2 долгое время известен как «экологический белый рыцарь» из-за его ограниченной токсичности [23], инертности и биосовместимости [8, 24 ]. Смертельная доза TiO 2 при концентрации 50% (LD 50 ) превышает 10 г / кг [25], и с 1996 года он был одобрен в качестве пищевой добавки Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA).FDA и Агентство по охране окружающей среды (EPA) определили 50 μ г / кг массы тела / день нано-TiO 2 (nTiO 2 ) в качестве безопасной дозы для человека (Раздел 21, том 1, пересмотренный с 1 апреля 2014 г.). Кроме того, Научный комитет Европейской комиссии по пищевым продуктам (SCF), Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации / Всемирной организации здравоохранения (JECFA) и Научная группа по пищевым добавкам Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA). «Ароматизаторы, технологические добавки и материалы, контактирующие с пищевыми продуктами» также одобрили ежедневное потребление нано-TiO 2 в пищевых продуктах общего назначения.С точки зрения потенциального вредного воздействия на здоровье, несколько экспериментальных и эпидемиологических данных показали, что TiO 2 является биологически неактивным и физиологически инертным, проявляя относительно низкую токсичность, что создает низкий риск для людей [26]. Например, при исследовании хронической токсичности и канцерогенности в общей сложности крысы Fischer 344 и мыши B6C3F1 при концентрации 0, 25000 и 50000 мг TiO 2 / кг рациона в течение 103 недель (2 года) не показали значительной токсичности.В том же исследовании TiO 2 , покрывающий слюду на 0, 1, 2 и 5% у крыс Fischer 344 в течение 130 недель (2 с половиной года), не оказывал токсикологического или канцерогенного воздействия [27]. Кроме того, внутрибрюшинные инъекции (IP) НЧ TiO 2 (5 мг / кг) в течение 14 дней не вызвали значительных побочных эффектов на почки мышей [28]. Аналогичным образом, оценки TiO 2 как JECFA, так и EFSA показали, что TiO 2 не абсорбируется или не хранится в тканях, а также не оказывает вредного воздействия на здоровье профессиональных работников и общественное здоровье согласно Паспортам безопасности материалов (MSDS) [ 8].Кроме того, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) по гигиене окружающей среды заявляет, что «соединения титана плохо абсорбируются из желудочно-кишечного тракта, что является основным путем воздействия на население в целом» (ВОЗ, 1982), и они представляют собой низкий потенциал опасности. у млекопитающих или водных видов (Daphnia magna, Oncorhynchus mykiss) [29]. Принимая во внимание вышеупомянутые данные, очевидно, что НЧ TiO 2 безопасны для здоровья и нетоксичны для биологической среды.
Напротив, Научный комитет по безопасности потребителей (SCCS) описал генотоксическое, канцерогенное и фотосенсибилизирующее поведение НЧ TiO 2 (SCCS / 1516/13), а несколько исследований in vitro и in vivo показали побочные эффекты НЧ TiO 2 в биологических системах [30, 31]. Недавно Yin et al. [8] показали, что все размеры молекул и кристаллические формы (анатаз и рутил) nTiO 2 могут вызывать фототоксичность [в основном вызванную реактивными формами кислорода (АФК)] при УФ-облучении [8] и вызывать острую токсичность у мышей при различные дозировки 0, 324, 648, 972, 1296, 1944 или 2592 мг / кг массы тела [32].АФК могут дополнительно активировать воспалительные цитокины и гены, связанные с апоптозом [24, 33, 34], ингибировать белки теплового шока (HSP) [24, 35] и вызывать нейровоспаление (Рисунок 4) [36]. НЧ TiO 2 небольшого размера (10-20 нм) могут вызывать окислительное повреждение ДНК, перекисное окисление липидов и повышенное производство перекиси водорода (H 2 O 2 ) и оксида азота в клетках BEAS-2B (эпителиальный эпителий бронхов человека). клеточная линия) без фотоактивации [35, 37]. В совокупности, на основании вышеописанных данных, кажется, что нет четких доказательств относительно безопасной дозы наночастиц TiO 2 , и требуется большое внимание при работе с этими наноматериалами.
3. Биологическая перспектива
НЧ, появление нанотехнологий, оказывают большое влияние на окружающую среду. Их производство и потребление увеличиваются день ото дня, что в конечном итоге увеличивает вероятность контакта НЧ с окружающей средой. Как эти НЧ попадают в биологическую систему? По какому механизму они следуют? И каковы последствия для жизнеспособности клеток? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно очень внимательно относиться к НЧ в исследованиях in vivo или in vitro, как подробно обсуждается в следующих разделах.
3.1. Биологическое поглощение TiO
2 НЧ и их проникновение в клетки человекаКлеточные ответы на НЧ зависят не только от свойств НЧ, но также от генетического, транскриптомного и протеомного ландшафта клеток-мишеней, придавая различные цитотоксические свойства. и генотоксические исходы в различных типах клеток [38]. НЧ TiO 2 попадают в организм человека несколькими путями, включая ингаляцию, проглатывание (продукты питания и материалы повседневного использования), попадание через кожу (через поражения кожи) и медицинские инъекции [39], и могут распространяться в различные органы тела через кровеносная система (рисунок 1).После интернализации НЧ TiO 2 взаимодействуют с цитоплазматическим протеомом и вносят посттрансляционные модификации, такие как ацетилирование (клетки A549), за счет окислительного стресса и других механизмов (Рисунок 3) [39, 40]. Они достигают периферии ядра, препятствуют работе эндоплазматического ретикулума и блокируют ядерную пору или проникают в ядро. Внутри ядра они взаимодействуют с ДНК [35] и вызывают активацию генов, связанных с цитокинами, окислительным стрессом и апоптозом [23, 24, 37].Между тем, защитная система клетки реагирует таким образом, что первая линия защиты обеспечивается супероксиддисмутазой (SOD) и каталазой (CAT) против кислородного отравления (ROS), а нейтрофилы участвуют в борьбе с инородными частицами (обсуждается в разделе Путь NETosis в разделе 3.2). Происходит преобразование оксирадикалов, так что супероксидный радикал дисмутируется до O 2 и H 2 O 2 за счет каталитической активности фермента SOD, а затем CAT превращает H 2 O 2 в вода и кислород.Путь окислительного стресса (АФК) является одним из механизмов, посредством которого TiO 2 и НЧ Ag проявляют свои токсические эффекты и нарушают жизненный цикл Drosophila за счет усиления генерации АФК и повреждения ДНК, что приводит к соответствующим неблагоприятным последствиям (Рисунок 3) [7, 41]. В клетках Сертоли (яичках) воздействие НЧ TiO 2 (2,5, 5 или 10 мг / кг массы тела) может вызвать тяжелое окислительное повреждение яичек, апоптоз, образование АФК и перекисное окисление липидов. НЧ TiO 2 могут также вызывать подавление SOD, CAT, глутатионпероксидазы (GPx), глутатион-S-эпоксидтрансферазы (GST), глутатионредуктазы (GR), цитохрома P450, семейство 1, подсемейство B, полипептид 1 (Cyp1b1), углекислый ангидраза III (Car3), Bcl-2, ацетил-кофермент А-ацилтрансфераза 2 (Acaa2) и Axin активировали 1 (Axud1) в семенниках мышей, одновременно усиливая экспрессию апоптотических генов в семенниках мышей [42].Более того, обратная корреляция между генерацией ROS и снижением глутатиона (GSH) в клеточной линии гепатоцеллюлярной карциномы человека (SMMC-7721), клеточной линии гепатокарциномы крысы (CBRH-7919), клеточной линии печени человека (HL-7702) и печени крысы линия клеток (BRL-3A) показала токсичность НЧ TiO 2 [13].
3.2. NETosis Pathway
Нейтрофилы, первая линия иммунной защиты, обладают способностью вытеснять свою ДНК (митохондриальную или ядерную) вместе с молекулами бактерицидных, грибковых и протозойных патогенов, создавая таким образом внеклеточные ловушки нейтрофилов (NET) и высвобождая их в внеклеточная среда.Путь NETosis вызывается респираторным взрывом и генерацией ROS, вызывая высвобождение NET из-за образования ионов супероксида. H 2 O 2 в фагосоме, следовательно, приводит к высвобождению NETs и NETosis через запуск нижестоящих сигнальных путей (Рисунок 2). Воздействие на нейтрофилы nTiO 2 может привести к усиленному окислительному всплеску, который совпадает с высвобождением NET [43]. НЕТоз часто сопровождается гибелью клеток с целью контроля и ограничения внеклеточных инфекций, которые в противном случае могут вызывать сложные заболевания человека, включая сепсис и аутоиммунные нарушения [44, 45].
3.3. Апоптоз, опосредованный TiO
2 NPsКак правило, клетки остаются под постоянной угрозой цитотоксического и мутагенного воздействия повреждающих ДНК агентов, включая эндогенные (например, ROS) и экзогенные (такие как УФ-свет, ионизирующее излучение и другие агенты, такие как химические вещества). в продуктах питания, воде или воздухе) или и то, и другое. При повреждении ДНК клетки подвергаются либо репарации ДНК, либо остановке клеточного цикла, что приводит к апоптозу [46]. Апоптоз — это наиболее хорошо описанный механизм, посредством которого НЧ могут проявлять свои токсические эффекты, вызывая (а) внутренний путь, опосредованный митохондриями, или (б) внешний путь, опосредованный рецепторами смерти.
TiO 2 NPs, как было показано, вызывают апоптоз посредством внутреннего пути в линии клеток бронхиального эпителия человека (BEAS-2B), независимо от каспазы 8 / t-Bid (участвующей во внешнем пути), путем повышения уровня ROS и провоспалительных реакций. [28, 33]. Во время этого пути проницаемость митохондриальной мембраны увеличивается из-за высвобождения каспазы-3 и последующего расщепления PARP и высвобождения цитохрома C с последующей индукцией каспазы-9 и каспазы-3 (эффекторные каспазы) фактора, индуцирующего апоптоз.Генотоксический эффект НЧ TiO 2 активирует ген p53, который способствует экспрессии генов Bax путем подавления белков-регуляторов семейства Bcl-2, облегчая тем самым открытие митохондриальных каналов и высвобождение цитохрома C (рис. 3) [7, 37 , 47]. Накопление НЧ TiO 2 в нейронах мышей проявляет такие апоптотические маркеры, как сокращение ядер и конденсация хроматина [47]. Кроме того, НЧ TiO 2 могут вызывать повышенную регуляцию генов, связанных с окислительным стрессом, включая гемоксигеназу-1, тиоредоксинредуктазу, глутатион- S -трансферазу и цитокины, такие как интерлейкин- (ИЛ-) 1, ИЛ- 2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-18 и ИЛ-1 β , трансформирующий фактор роста — (TGF-) β , фактор некроза опухоли (TNF-) α и интерферон- (IFN-) γ (фиг. 4), которые могут вызывать ингибирование HSP70.Экспрессия гена IL-8 индуцируется через путь митоген-активируемой протеинкиназы p38 (MAPK) и / или путь внеклеточных сигналов (ERK) [24, 35]. Точно так же внутрижелудочное воздействие TiO 2 (2,5, 5 и 10 мг / кг) у мышей может привести к их накоплению в почках, вызывая некроз и воспалительные реакции (рис. 3) [24].
3.4. Фототоксичность и генотоксичность
TiO 2 НЧ вызывают фототоксичность при УФ-облучении. Было показано, что они вызывают апоптоз путем активации фактора, индуцирующего апоптоз (AIF), в клетках кератиноцитов человека [48], а также в клетках пигментного эпителия сетчатки (Рисунок 3) [2].Более того, было продемонстрировано, что НЧ TiO 2 вызывают отек перикарда и преждевременное вылупление эмбрионов японской медаки (Oryzias latipes) при обработке водными суспензиями при 0 и 14 μ г / мл [49].
Генотоксичность НЧ TiO 2 связана с генерацией АФК и окислительным стрессом в эпидермальных клетках человека, который вызывает пути передачи сигнала, ведущие к апоптозу или гибели клеток [33]. Было показано, что они вызывают разрыв двухцепочечной ДНК в костном мозге и эпителиальных клетках амниона человека (WISH), а также у мышей дозозависимым образом, что приводит к остановке клеточного цикла [50–52].Индукция АФК может снижать уровни НАДН, нарушая потенциал митохондриальной мембраны (ΔΨm) и вызывая митохондриальную дисфункцию [53]. Воздействие НЧ TiO 2 и Al 2 O 3 также может вызывать генотоксические эффекты в яичнике китайского хомячка после 24-часовой обработки [54]. Генотоксичность, апоптоз и остановка митоза вызываются как нано-, так и микрочастицами TiO 2 в различных тканях мышей [4], как упоминалось SCCS в 2013 г. (SCCS / 1516/13) (обсуждается в разделе 2).
В лимфоцитах человека были обнаружены генотоксичные наночастицы TiO 2 при дозе 0,25 мМ, вероятно, по механизму перекисного окисления липидов, а при 4 мМ — Allium cepa [55]. Жизнеспособность эпидермальных клеток человека значительно снизилась из-за повреждения ДНК, образования микроядер и снижения уровня глутатиона [14]. Они легко поглощались клетками A549 (карциномные альвеолярные базальные эпителиальные клетки человека) in vitro. Однако такое быстрое всасывание контрастировало с очень низким пероральным всасыванием в дифференцированной монослойной системе Caco-2 (клетки эпителиальной колоректальной аденокарциномы человека) и после перорального введения через желудочный зонд крысам [56].Расчет поглощения, дисперсии и биологических эффектов проглоченных НМ затруднен in vivo из-за индивидуальных различий в составе, pH, толщине слизистого слоя, желудочно-кишечной флоре и времени прохождения через желудочно-кишечный тракт [57]. Исследования взаимодействий НЧ in vitro нереалистичны и могут не указывать на реальную судьбу НЧ, в то время как в исследованиях in vivo биологические молекулы абсорбируются на поверхности НЧ, изменяя их биокинетику и, как следствие, судьбу биомолекул в естественной среде [ 58].
3.5. Нейротоксичность
Ткани мозга более восприимчивы к повреждениям, вызванным окислительным стрессом, из-за высокой скорости метаболизма, клеточного содержания липидов, белков, обширных аксональных и дендритных сетей, а также низкого уровня эндогенных поглотителей. После воздействия НЧ TiO 2 целостность гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) сильно нарушается из-за персистенции НЧ в эндотелиальных клетках или из-за инфильтрации иммунных клеток, что приводит к разрушению ГЭБ. В экспериментальном исследовании было продемонстрировано, что НЧ TiO 2 вызывают повреждение нейронов посредством JNK / p53-опосредованного апоптоза и генерации АФК, которые активируют нижестоящий путь p53 / p21, вызывая остановку G2 / M в модели допаминергической активности in vitro. нейроны (клетка PC12) (рис. 3) [21, 59].В другом исследовании было обнаружено, что НЧ TiO 2 проникают в мозг через обонятельную луковицу и располагаются в области гиппокампа, повреждая митохондрии и вызывая окислительный стресс в глиальных клеточных линиях крысы и человека [60]. Анатаз нано-TiO 2 более токсичен для нейронных клеток, чем рутил [21]. Есть ли у этих результатов определенные нейротоксические последствия, требует дальнейших исследований.
3,6. Респираторная токсичность
Воздействие НМ при вдыхании (на рабочем месте и / или в окружающей среде) может повлиять на дыхательные пути, что приведет к увеличению риска рака легких, фиброза, закупорки межальвеолярных областей и наличия воспалительных клеток [17, 61].Природные и сконструированные НЧ проникают в легкие путем ингаляции, достигают различных органов тела через систему кровообращения [51] и активируют воспалительные белки (MIP и MCP) и гены MHC класса I через Th3-опосредованный путь [62]. IFN-γ предпочтительно высвобождается из клеток Th2 и индуцирует клеточный иммунный ответ, запускаемый НЧ, наряду с продуцированием ROS в макрофагах. Они также вызывают экспрессию ферментов GTP-циклогидролазы I (GCH-I), которые приводят к образованию неоптерина, и индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) (первая стадия — катализировать фермент расщепления триптофана кинурениновым путем).Интратрахеальное воздействие НЧ TiO 2 на мышь может привести к их значительному накоплению в легких, вызывая кровотечение и воспаление [34, 63]. Мутагенный потенциал НЧ TiO 2 был выявлен обработкой плазмиды pUC19 / lacZ — различными концентрациями НЧ TiO 2 (средний размер 30,6 нм) и последующей трансфекцией индуцированного CaCl 2 компетентного DH5 α клеток, которые показали потерю эффективности трансфекции плазмиды по сравнению с необработанными [64].
В исследовании цитоплазматического протеома с участием макрофагов, происходящих из моноцитов человека, после воздействия nTiO 2 наблюдались концентрации хлоридного белка 1 внутриклеточного канала, катепсина D и ацетилирования лизина [40]. Недавно Sheng et al. [65] продемонстрировали значительные изменения в экспрессии 1041 гена, участвующего в различных типах процессов, включая иммунные / воспалительные реакции, апоптоз, окислительный стресс, стрессовые реакции, метаболические процессы, перенос ионов, передачу сигналов и пролиферацию / деление клеток и перевод, в селезенке мышей [65].
TiO 2 также вызывал рак легких у крыс после перорального введения частиц размером 160 и 33 нм в дозах 40, 200 и 1000 мг / кг массы тела [4]. Ультратонкий TiO 2 (UF-TiO 2 ) диаметром менее 100 нм вызывал легочный фиброз, опухоль легких и генотоксичность у крыс [66, 67]. Точно так же НМ могут также вызывать повреждение клеток печени во время очищения организма от токсинов и загрязняющих веществ. Кроме того, НЧ TiO 2 могут вызывать гепатотоксичность в клеточной линии гепатоцеллюлярной карциномы человека (SMMC-7721), в линии клеток печени человека (HL-7702), в линии клеток гепатокарциномы крысы (CBRH-7919) и в линии клеток печени крысы (BRL -3A), что может быть связано с изменениями морфологии клеток, увеличением межклеточной продукции ROS и снижением уровней GSH при 0.1–100 μ г / мл [13].
3,7. Водная нанотоксичность
Исследования in vitro вызвали озабоченность по поводу токсичности НЧ TiO 2 для млекопитающих, но данные об экотоксичности для водных организмов ограничены. Сброс NP в сточные воды увеличивается из-за их чрезмерного использования в промышленности и торговле [68]. Сконструированные наночастицы (ENP) смешиваются с различными токсинами, включая металлы в отложениях и водной фазе, образуя агломераты и остатки [69] и нанося ущерб водным организмам [55].Было показано, что воздействие 1,0 мг / л TiO 2 (как NP, так и основная масса) на взрослых рыб данио в течение 21 дня снижает количество жизнеспособных эмбрионов [70] и подавляет рост золотой рыбки (Carassius auratus) [ 71]. Точно так же воздействие суспензий nTiO 2 (100 и 200 мг / л) на карпа ( Cyprinus carpio ) может вызвать снижение SOD, CAT и POD, вызывая при этом значительное увеличение уровней ПОЛ в печени [ 72]. Совместное воздействие НЧ анатаза и рутила на пресноводные микроводоросли Chlorella sp., 0,25, 0,5 и 1 мг / л при УФ-облучении снижает жизнеспособность клеток и содержание хлорофилла [22]. TiO 2 также оказывает неблагоприятное влияние на выживание, рост и воспроизводство D. magna . Установлено, что воздействие частиц анатаза (21 нм) более токсично для D. magna по сравнению с частицами анатаза (250 нм) и рутила (500 нм) [73]. Следовательно, изучение неблагоприятного воздействия различных ЯМ на водные виды необходимо для оценки их потенциального вредного воздействия на окружающую среду.
4. Взаимодействие НЧ в экосистеме
Чистый воздух имеет не только научное, экологическое и физиологическое значение, но и является основной потребностью для здорового образа жизни. Химические и биологические атаки могут представлять опасность для здоровья человека и окружающей среды [74]. В связи с этим опасность НЧ для здоровья человека и окружающей среды возросла из-за стремительного развития нанотехнологий. Адсорбция вредных загрязнителей на НЧ широко изучена. В окружающей среде НЧ всегда смешиваются с другими загрязнителями.Взаимодействие обычных загрязнителей с НЧ и их влияние на компоненты окружающей среды мало учитывается. Сброс NP в сточные воды увеличивается из-за их чрезмерного использования в промышленности и торговле [68]. Вероятность ассоциации органических материалов, включая токсиканты, увеличивается с агрегацией НЧ в воде. Следовательно, биодоступность этих материалов изменяется. Таким образом, наличие НЧ требует дополнительных токсикологических опасений [75].
Рабочие, участвующие в производстве наночастиц TiO 2 , могут иметь значительный риск цитотоксического ответа при относительно высоких концентрациях в воздухе наночастиц анатаза TiO 2 [76].Широкое использование nTiO 2 может усилить угрозу комбинированного воздействия nTiO 2 с другими загрязнителями окружающей среды. Смешивание различных соединений может вызвать поразительные токсические эффекты, даже если токсичность отдельных соединений хорошо известна. Например, когда бисфенол A (BPA) соединяется с nTiO 2 , он способствует перемещению nTiO 2 в облученные клетки, вызывая синергетическую токсичность за счет окислительного стресса, вызывая двухцепочечные разрывы ДНК и образование микроядер [77].Ингибирование роста пресноводных водорослей (Pseudokirchneriella subcapitata) усиливалось взаимодействием разновидностей Cd (II) с TiO 2 [78]. Аналогичным образом адсорбция Cd (II) на nTiO 2 была усилена нанесением гуминовой кислоты (HA) на nTiO 2 [79]. НЧ анатаза являются лучшими сорбентами, чем активированный уголь и НЧ оксидов других металлов [80]. НЧ TiO 2 и Al 2 O 3 проникают в клетки яичника китайского хомячка (CHO-K1) посредством эндоцитоза и атакуют лизосомные и митохондриальные активности, вызывая таким образом цитотоксичность и генотоксичность, а также снижение жизнеспособности клеток [ 54].
Гидроксилированные фуллерены / C60 (OH) 24 оказывают синергетическое стимулирующее действие на гены, связанные с циркадным ритмом, везикулярным транспортом, киназами и иммунными ответами у эмбрионов рыбок данио [81], в то время как присутствие нитрита с TiO 2 усиливает индукцию генов, связанных с апоптозом, через сигнальный путь NO [48].
5. Химическая перспектива
С химической точки зрения наночастицы TiO 2 проявляют фототоксические эффекты при облучении УФА. При поглощении энергии фотона электроны НЧ перескакивают из валентной зоны в зону проводимости, оставляя дырки валентной зоны.Гидроксильные радикалы () образуются, когда дырки валентной зоны отбирают электроны из воды или гидроксильных ионов, а другие АФК, такие как синглетный кислород ( 1 O 2 ) и супероксид (), также образуются по разным механизмам. Свободные радикалы (и свободные радикалы с углеродным центром) также образуются в темноте. Образующиеся АФК могут быть генотоксичными или цитотоксическими, влияя на жизнеспособность клеток (рис. 3). Следовательно, НЧ TiO 2 токсичны для живой системы как в присутствии света, так и в его отсутствие за счет генерации свободных радикалов [2].
6. Влияние времени воздействия и дозы на токсичность TiO
2 НЧРазмер первичных частиц (размер частиц во время инъекции) TiO 2 НЧ не так важен, как размер вторичных частиц. размер (размер частицы после агломерации) для токсичности in vivo. Точно так же важны физико-химические характеристики и время воздействия НЧ до токсикологического исследования [82]. Воздействие nTiO 2 с пищей в течение 3 или 14 дней может представлять опасность для наземных беспозвоночных [83].Было продемонстрировано, что интратрахеальная инстилляция крысам 0,5, 5 или 50 мг / кг 5, 21 и 50 нм первичных частиц TiO 2 , соответственно, демонстрирует дозозависимые токсические реакции. Точно так же внутрибрюшинная инъекция НЧ TiO 2 (5 мг / кг) в течение 14 дней не оказала значительного влияния на почки мыши и дисфункцию почек; однако в дозах 50, 100 и 150 мг / кг массы тела он значительно вызывал воспалительную реакцию и аномальные функции почек у мышей.
Кратковременное воздействие TiO 2 НЧ может иметь экологическую опасность от низкой до средней для рыбок данио [23]. Воздействие Nano-TiO 2 в течение 3 часов вызывает наибольшую продукцию ROS в цитоплазме, в то время как при 24-часовом воздействии ROS продуцируются только в перинуклеарной области из-за агрегации [35].
Nano-TiO 2 Накопление происходит вокруг ядра в течение 25 дней в пигментных эпителиальных клетках сетчатки после однократного длительного воздействия на низком уровне [2]. Цитотоксичность нормальной печени и карциноматозных клеток печени крысы или человека увеличивается с увеличением времени воздействия, даже низкая концентрация nTiO 2 может вызвать более высокую токсичность с увеличением времени воздействия [13].При длительном воздействии НЧ TiO 2 могут вызывать выраженный неблагоприятный эффект (ингибирование роста и потеря веса печени) на рыбок данио в зависимости от времени и дозы in vivo. Также было показано, что воздействие НЧ TiO 2 в течение 6 месяцев на рыбок данио может вызвать выраженные токсические последствия, такие как повреждение органов, изменения поведения, смертность и распределение органов при более высоких концентрациях [23]. Кроме того, при длительном воздействии TiO 2 накапливается в клетке и вызывает токсические эффекты, которые не проявляются при кратковременном воздействии [84].Некоторые клеточные линии, подвергшиеся воздействию более высоких концентраций (100 мкМ г / мл TiO 2 ), могут проявлять морфологические изменения, такие как сжатие клеток или конденсация ядер [35]. Воздействие на дифференцированные мышиные макрофаги J774.2 концентрации 1 μ г / мл может не иметь значительного влияния на пролиферацию клеток, тогда как при концентрации 10 μ мкг / мл оно может проявлять значительные цитотоксические эффекты [12]. Уннитан и его коллеги показали, что мелкодисперсный нано-TiO 2 (~ 20 нм) в дозе 40 мг / кг вызывает биохимические нарушения у крыс линии Вистар [85].Безусловно, НЧ даже в нецитотоксических дозах могут иметь патофизиологические проблемы [28].
7. Влияние размера и формы на токсичность TiO
2 НЧОсновными физико-химическими свойствами для оценки токсичности являются размер, форма, площадь поверхности, фаза, состав, покрытие, природа поверхности и агломерация НЧ [ 16, 86]. Размер и площадь поверхности НЧ могут быть ответственными за их токсичность, но большинство исследований не выявляют взаимосвязи между физико-химическими характеристиками НЧ и их токсичностью [82].Например, анатаз 25 нм и анатаз / рутил 31 нм проявляют большую фототоксичность, чем анатаз 142 нм и НЧ рутила 214 нм [2]. НЧ TiO 2 всех размеров и кристаллических форм (анатаз и рутил) оказывают токсическое (фототоксическое) действие на кератиноциты кожи человека при облучении УФ-А дозозависимым образом. NTiO 2 меньшего размера может вызывать большую цитотоксичность, чем НЧ большего размера, а форма анатаза может проявлять большую фототоксичность, чем рутил [8, 84]. Кроме того, НЧ (стержень и сфера) меньшего размера проявляют более высокую токсичность, чем более крупные частицы.Более того, наностержни проявляют большую токсичность, чем сферические частицы, имеющие тот же размер и площадь поверхности, что показывает вклад формы в цитотоксичность [16]. НЧ Ag (20 и 200 нм) и TiO 2 (21 нм) значительно поглощаются эпителиальными, печеночными и недифференцированными клетками моноцитов человека, что приводит к снижению метаболической активации и усилению гибели клеток [87].
8. Заключение и перспективы на будущее
Что касается биобезопасности нанотехнологий, нанотоксичность будет вторым приоритетом нанотехнологий.Различные реакции на НЧ в экосистеме могут быть очень сложными и разнообразными, включая множество параметров, демонстрирующих их сложную экологическую судьбу [88]. Кроме того, экологические опасности ЕПС могут быть задокументированы, зная их поведение и судьбу в естественной водной системе [89].
На сегодняшний день ни один продукт (лекарственный или пищевой) не доступен со 100-процентной чистотой и эффективностью, но для более безопасного использования наноразмерных частиц без или с минимальным опасным воздействием на окружающую среду, подробное понимание их источников, взаимодействия с окружающей средой, биоразлагаемости , и оценка возможного риска являются высшим требованием перед использованием.Кроме того, необходимо полностью понять взаимодействие НЧ с биологическими молекулами и их побочные эффекты, прежде чем они будут одобрены в клинических испытаниях.
Клеточные ответы и токсичность, производимые наночастицами TiO 2 , зависят от отношения поверхность / масса, чистоты, кристалличности, поверхностной реакционной способности, адсорбированных групп, покрытий, растворимости, формы, размера [7, 54], дзета-потенциала и дисперсии. или склонность к агломерации или агрегированию в различных средах [90]. Эти параметры необходимо учитывать для более безопасного использования ЯМ.Неопределенные характеристики наночастиц TiO 2 для здоровья и окружающей среды из-за его широкого использования необходимы для управления систематической, последовательной и проверенной основой. Следовательно, нормативная оценка риска таких частиц для здоровья может быть обязательной для безопасного использования НМ в потребительских товарах и лекарствах, включая потенциальное воздействие на репродуктивную функцию и фертильность.
Сокращения
| НМ: | Наноматериалы | ||||||||
| НЧ: | Наночастицы | ||||||||
| ТиО 2 НЧ: | НЧ | НЧ диоксида титана Концентрация 50% | |||||||
| FDA: | Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов | ||||||||
| EPA: | Агентство по охране окружающей среды | ||||||||
| nTiO 2 : | Nano-TiO 2 01 | Научный комитет Европейской комиссии по пищевым продуктам | |||||||
| JECFA: | Объединенный комитет экспертов по пищевым добавкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций / Всемирной организации здравоохранения | ||||||||
| EFSA: | Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов | ||||||||
| Паспорта безопасности материалов | |||||||||
| ВОЗ: | Всемирная организация здравоохранения | ||||||||
| SCCS: | Научный комитет по безопасности потребителей | ||||||||
| ROS: | Активные формы кислорода | ||||||||
| HSP: | Белки теплового шока | ||||||||
| Пероксид водорода | |||||||||
| SOD: | Супероксиддисмутаза | ||||||||
| CAT: | Каталаза | ||||||||
| GPx: | Глутатион | Глутатион 9190 9190 9190 9190 9190 9190 | Глутатион 9190 9190 9190 9190 9190 | GR: | Глутатионредуктаза | ||||
| NETs: | Внеклеточные ловушки нейтрофилов | ||||||||
| TGF- β : | Трансформирующий фактор роста- β | TGF 900: | TN | 9190 9190 фактор некроза- α | |||||
| IFN- γ 90 045: | Интерферон- γ | ||||||||
| MAPK: | Митоген-активированная протеинкиназа | ||||||||
| AIF: | Фактор, индуцирующий апоптоз | ||||||||
| BBB | |||||||||
| BBB : | Индолеамин-2,3-диоксигеназа | ||||||||
| UF-TiO 2 : | Ультратонкий TiO 2 | ||||||||
| ENPs: | Спроектированные наночастицы | ||||||||
| HA: | Гуминовая кислота | ||||||||
| CHO-K1: | Яичник китайского хомячка | ||||||||
| : | Гидроксильные радикалы | ||||||||
| : | Синглетный кислород |
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Авторы благодарят всех исследователей, которые внесли свой вклад в их текущее понимание опасных эффектов TiO 2 НЧ.
Диоксид титана — Wissensplattform nanopartikel.info
Действие наночастиц диоксида титана было изучено на многих растениях и животных. Таким образом, они являются одними из самых широко тестируемых наночастиц.Доступны данные как in vivo, так и in vitro. Эксперименты проводились в различных средах (вода, почва) и с разными путями воздействия (вода, еда, кровь, почва).
Однако эти исследования нелегко сопоставить, потому что производители частиц и, следовательно, обычно также свойства частиц диоксида титана различаются от исследования к исследованию [1] .
Радужная форель как водный испытательный организм очень хорошо изучена и сталкивается с наночастицами диоксида титана через воду, пищу и кровоток.В более крупной форме (микромасштаб) частицы диоксида титана уже давно используются в исследованиях питания рыб и считаются нетоксичными. Наночастицы TiO 2 , попадающие в организм с пищей, могут быть обнаружены в жабрах, кишечнике, печени, головном мозге и селезенке. Таким образом, существует системное распределение частиц в организме, но это не повлияло на здоровье животных [2] . Наночастицы диоксида титана, захваченные непосредственно из воды, лишь незначительно поглощаются телом рыбы [3] .
В другом исследовании радужной форели вводили наночастицы TiO 2 непосредственно в кровоток, и наблюдали их распределение в органах. Однако это не относящееся к окружающей среде воздействие, оно служит для выяснения механизмов действия и воздействия на поглощение очень высоких доз, например на случай возможной промышленной аварии [4] . Частицы обогащались почками и печенью, не влияя на функции этих важных органов.
Рыбки данио также могут улавливать частицы TiO 2 из воды.Яйцо эмбрионов рыб непроницаемо для частиц. Если эмбрионы подвергаются воздействию частиц при сильном освещении, наблюдается возникновение пороков развития и повышенная смертность эмбрионов [5] . Этот эффект не возникает при нормальных условиях освещения и, следовательно, связан с фотокаталитическими свойствами частиц TiO 2 . Взрослые рыбки данио не проявили никаких эффектов после воздействия TiO 2 ; жабры без морфологических изменений [6,7] .Однако были изменения в активности некоторых генов; эти изменения частично соответствовали тем, которые наблюдались после воздействия наночастиц меди и серебра.
Водяные блохи ( Daphnia magna ) являются одними из наиболее часто используемых тест-организмов. В часто используемом двухдневном тесте, в котором дафнии подвергаются воздействию частиц в течение 48 часов, в нескольких исследованиях [6,8,9,10] наблюдались только минимальные эффекты (подвижность, смертность). Однако, когда период наблюдения был продлен до 3-21 дня, стало очевидным влияние на линьку и репродуктивную способность, некоторые из которых привели к гибели всех тестовых организмов [8,9,10] .Эти косвенные токсические эффекты обусловлены, с одной стороны, прикреплением частиц к экзоскелету (панцирю) животных, с другой стороны, абсорбцией частиц в кишечнике. Последний может подавлять прием пищи в хронических тестах [10] .
Водяные блохи накапливают в кишечнике наночастицы диоксида титана (области черного цвета). © Чжу и др., 2010.
Важным вопросом в исследовании рисков является степень передачи наночастиц по пищевой цепочке.Было показано, что в «небольшой» пищевой цепи, состоящей из водяных блох и рыбок данио, происходит передача наночастиц от дафний, питающихся TiO 2 , рыбам данио [11] .
Для других пресноводных и морских организмов (мидии, улитки) наночастицы диоксида титана не были остро токсичными [12,13] , но активность определенных ферментов показала реакцию на воздействие частиц [13,14] .
Ящерицы, живущие в морских отложениях, не проникают в ткани тела через кожу или кишечник. [15] .При очень высоких концентрациях потребление пищи червями снижалось, что является типичной реакцией на загрязняющие вещества в отложениях. Также в высоких концентрациях наночастицы TiO 2 вызывали повреждение ДНК и клеток.
В качестве примера обитающих в почве организмов мокрицы питались листьями, пропитанными диоксидом титана. Наночастицы мало влияли на метаболизм и не влияли на потребление корма, массу тела или смертность [16,17] , хотя используемые концентрации были очень высокими. Однако, как и в случае с водяными блохами, более длительное воздействие оказало влияние на эффект TiO 2 , что свидетельствует о том, что в отличие от обычно используемых краткосрочных тестов следует проводить также хронические тесты с более длительным временем воздействия.После 7 дней воздействия TiO 2 через почву у одного вида червей было обнаружено повреждение ДНК и признаки окислительного стресса, также в очень высоких концентрациях [18] . Аналогичные наблюдения были сделаны для нематоды; здесь также снизился рост и количество потомков [19] .
TiO 2 наночастиц были испытаны на различных заводах. У лука и ивы токсичность была низкой, и все параметры роста не изменились [20,21] .В другом исследовании изучались табак и лук; здесь высокие, не относящиеся к окружающей среде концентрации вызывали генотоксические эффекты [22] . Для пресноводных зеленых водорослей, подвергшихся воздействию 3 различных наночастиц TiO 2 , наблюдались эффекты ингибирования роста, но они зависят не только от различий в размерах частиц, но и от других характеристик, таких как различные кристаллические структуры [23] . Кроме того, неясно, препятствуют ли наночастицы необходимому свету и тем самым препятствуют росту водорослей.
В заключение, из имеющихся исследований можно сделать вывод о низкой токсичности наночастиц диоксида титана для организмов окружающей среды. Эффекты всегда наблюдались при концентрациях, значительно превышающих прогнозируемые концентрации в окружающей среде (значение PEC).
Однако частицы, без сомнения, поглощаются организмами и клетками, поэтому в будущем мы должны учитывать влияние очень низких концентраций этих веществ в течение более длительного периода, поскольку это будет соответствовать условиям окружающей среды. , еще недостаточно изучены (у дафний и мокриц).
Литература
- Menard, A et al. (2011), Загрязнение окружающей среды, 159 (3): 677-684.
- Ramsden, CS et al. (2009), Экотоксикология, 18 (7): 939-951.
- Federici, G et al. (2007), Aquat Toxicol, 84 (4): 415-430.
- Scown, TM et al. (2009), Toxicol Sci, 109 (2): 372-380.
- Bar-Ilan, O et al. (2012), Нанотоксикология, 6 (6): 670-679.
- Griffitt, RJ et al. (2008), Environ Toxicol Chem, 27 (9): 1972-1978.
- Griffitt, RJ et al. (2009), Toxicol Sci, 107 (2): 404-415.
- Dabrunz, A et al. (2011), PLoS One, 6 (5): e20112.
- Wiench, K et al. (2009), Chemosphere, 76 (10): 1356-1365.
- Zhu, X et al. (2010), Chemosphere, 78 (3): 209-215.
- Zhu, X et al. (2010), Chemosphere, 79 (9): 928-933.
- Canesi, L et al. (2010), Aquat Toxicol, 100 (2): 168-177.
- Musee, N et al. (2010), Chemosphere, 81 (10): 1196-1203.
- Canesi, L et al.(2010), Aquat Toxicol, 96 (2): 151-158.
- Galloway, T. et al. (2010), Загрязнение окружающей среды, 158 (5): 1748-1755.
- Drobne, D et al. (2009), Загрязнение окружающей среды, 157 (4): 1157-1164.
- Jemec, A et al. (2008), Environ Toxicol Chem, 27 (9): 1904-1914.
- Hu, CW et al. (2010), Soil Biol Biochem, 42 (4): 586-591.
- Wang, H et al. (2009), Загрязнение окружающей среды, 157 (4): 1171-1177.
- Klancnik, K et al. (2011), Ecotoxicol Environ Saf, 74 (1): 85-92.
- Seeger, EM et al.(2008), J. Почвенные отложения, 9 (1): 46-53.
- Ghosh, M et al. (2010), Chemosphere, 81 (10): 1253-1262.
- Hartmann, NB et al. (2010), Токсикология, 269 (2-3): 190-197.
GREENFACT-Citizens summary_TitaniumDioxideNano_FACTHSEET_A4_EN_V03.indd
% PDF-1.3 % 1 0 obj >] / Pages 3 0 R / Type / Catalog / ViewerPreferences >>> эндобдж 2 0 obj > поток uuid: 3e543933-72c1-4f74-9b0f-9b87e00c84d4adobe: docid: indd: bc5cc9fe-2815-11e1-b56e-91ca11ef21f5xmp.ID: 45155B1F31F2E311A6D69D1675D9A5BCproof: pdf1xmp.iid: 44155B1F31F2E311A6D69D1675D9A5BCxmp.did: 7900E9E41DF2E311A6D69D1675D9A5BCadobe: DocId: INDD: bc5cc9fe-2815-11e1-b56e-91ca11ef21f5default
g˱ \
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.