References

meat

Theory and practice of meat processing

Теория и практика переработки мяса

2414-438X2414-441X

ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН

10.21323/2414-438X-2016-1-3-35-47

meat-28

Research Article

Статьи

RISKS AND SAFETY OF USING NANOTECHNOLOGIES OF FOOD PRODUCTS: A REVIEW

РИСКИ И БЕЗОПАСНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ: ОБЗОР

Горбунова

Н. А.

Gorbunova

N. A.

кандидат технических наук, Ученый секретарь

candidate of technical sciences, Scientific secretary

ngorbunova@vniimp.ru

Туниева

Е. К.

Tunieva

E. K.

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

candidate of technical sciences, leading research scientist

lenatk@bk.ru

Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. ГорбатоваРоссияThe V.M. Gorbatov All-Russian Meat Research InstituteRussian Federation

2016

24102016

133547

2016

Горбунова Н.А., Туниева Е.К.

Gorbunova N.A., Tunieva E.K.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.meatjournal.ru/jour/article/view/28

The problem of healthy and quality nutrition has a global character. The modern development of technologies including nanotechnologies allowed obtaining materials with unique properties, which began to be actively used in food industry and agriculturebut, at the same time, require thorough investigation of their properties and effects on the human body and environment. The paper demonstrates the main directions of the nanotechnology use in the agricultural production and food industry, examines the safetyproblems and risks occurred when using nanotechnologies in food industry with account for insufficient research on the influence of food nanotechnologies on human health and environmental ecology, and presents the normative and methodical base of the RussianFederation for assurance of safe consumption of food products produced from nanomaterials.

Проблема здорового и качественного питания имеет общемировой характер. Современное развитие технологий, в том числе нанотехнологий, позволило получить материалы, обладающие уникальными свойствами, которые начинают активно использоваться в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, но и требуют тщательного изучения их свойств и воздействия, оказываемого на организм челове-ка и окружающую среду. В статье показаны основные направления применения нанотехнолологий в сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности, рассматриваются проблемы безопасности и риски, возникающие при использовании нанотехнологий в пищевой промышленности, учитывая, что влияние пищевых нанотехнологий на здоровье человека и экологию окружающей среды все еще мало изучено, а также представлена нормативно-методическая база Российской Федерации для обеспечения безопасного потребления продуктов питания, произведенных из наноматериалов.

нанотехнологиинаноматериалынано- частицынанопищабиологически активных молекулыри- ски и безопасность нанопродуктов

nanotechnologynanomaterialsnanoparticlesnanofoodsinnovative productsbioactive moleculesrisks and safety of nanoproducts

References1

Окара А.И. Нанотехнологии в производстве пищевых продуктов: состояние нормативной базы и проблемы // Вестник ХГАЭП. — 2011. — № 1 (52). — С. 79–85.

Okara А.I. Nanotechnologies in production of food products: state of the normative base and problems // Vestnik HGAEP — 2011. — No 1 (52). — P. 79–85

Chaudhry, Q., Scotter, M., Blackburn, J., Ross, B., Boxall, A., Castle, L., Aitken, R., Watkins, R., Applications and implications of nanotechnologies for the food sector// Food Addit. Contam. — 2008; Vol. 25. — Р. 241–258.

Chaudhry Q, Castle L. Food applications of nanotechnologies: An overview of opportunities and challenges for developing countries // Trends Food Sci Technol. — 2011. — Vol. 22. — Р. 595–603.

Chen H., Weiss J., Shahidi F. Nanotechnology in nutraceuticals and functional foods // Food Technol. — 2006. — Vol. 60. — P. 30–36.

Ozimek L., Pospiech Ed., Narine S. Nanotechnologies in food and meat processing// Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. — 2010. — Vol. 9, — Р. 401–412.

Senturk Ah., Yalcin B., Otles S. Nanotechnology As A Food Perspective // Journal of Nanomaterials& Molecular Nanotechnology. — 2013. — Vol. 2:6.

Ramachandraiah K., Sung Gu Ha, Koo Bok Chin Nanotechnology in Meat Processing and Packaging: Potential Applications — A Review//Asian Australas. J. Anim. Sci. — 2015. — Vol. 28. — P. 290–302.

Siegrist M., Cousin ME., Kastenholz H., Wiek A. Public acceptance of nanotechnology foods and food packaging: The influence of affect and trust. Appetite. — 2007. — Vol. 49. — P. 459–466.

Petica A., Gavriliu S., Lungu M., Buruntea N., Panzaru C.Colloidal silver solutions with antimicrobial properties//Materials science and engineering. — 2008. — Vol. 152. — P. 22.

Raghupathi K.R. Size-Dependent Bacterial Growth Inhibition and Mechanism of Antibacterial Activity of Zinc Oxide Nanoparticles // Langmuir, 2011. — Vol. 27 (7). — P. 4020–4028.

Brayner R. Toxicological Impact Studies Based on Escherichia coli Bacteria in Ultrafine ZnO Nanoparticles Colloidal Medium // Nano Lett. — 2006. — Vol.6 (4). — P. 866–870.

Бабушкина И.В., Бородулин В.Б., Коршунов Г.В., Пучиньян Д.М. Изучение антибактериального действия наночастиц меди и железа на клинические штаммы Staphylococcus aureus //Саратовский научно-медицинский журнал. — 2010. — Т. 6. — № 1. — С. 11–14.

Babushkina I.V., Borodulin V.B., Korshunov G.V., Puchinyan D.М. Study on the antibacterial effect of nanoparticles of copper and iron on the clinical strains of Staphylococcus aureus // Saratov State-Medical Journal — 2010. — Vol. 6. — № 1. — P. 11–14.

Simon-Deckers A., Loo S., Mayne-L’hermite M., Herlin-Boime N., Menguy N., Reynaud C., Gouget B. Size-, Composition- and Shape-Dependent Toxicological Impact of Metal Oxide Nanoparticles and Carbon Nanotubes toward Bacteria Environ // Sci. Technol. — 2009. — Vol. 43 (21). — P. 8423–8429.

Сергеев Г.Б. Нанохимия. М.: Издательство МГУ, 2003. — ISBN: 5–211–04852–0. — C. 288.

Sergeev G.B. Nanochemistry. М.: Publishing House MGU, 2003. — ISBN: 5–211–04852–0. — P. 288.

Kittler S., Greulich C., Diendorf J., Koller M., Epple M.Toxicity of Silver Nanoparticles Increases during Storage Because of Slow Dissolution under Release of Silver Ions // Chem. Mater. — 2010. — Vol. 22 (16). — P. 4548–4554.

Будкевич, Р.О., Евдокимов И.А. Безопасность использования наноразмерных частиц// Молочная промышленность, — 2010. — № 1. — С. 46–49.

Budkevich, R.О., Evdokimov I.А. Safety of using nano-sized particles // Dairy Industry, — 2010. — № 1. — P. 46–49.

Подкопаев Д.О., Шабурова Л.Н., Лабутина Н.В., Суворов О.А., Сидоренко Ю.И., Крайнева О.В. Применение неорганических наночастиц для придания упаковочным материалам антимикробных свойств // Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. — 2013. — № 4 (21). — С. 28.

Podkopaev D.O., Shaburova L.N., Labutina N.V., Suvorov О.А., Sidorenko Yu.I., Kraineva O.V. Use of non-organic nanoparticles for imparting antimicrobial properties to packaging materials// Technology and merchandizing of innovative food products — 2013. — № 4 (21). — P. 28.

Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. — 2008. — № 77 (3). — С. 242–269.

Krutyakov Yu.А., Kudrinsky A.A., Olenin A.Yu., Lisichkin G.V. Synthesis and properties of silver nanoparticles: achievements and prospects // Uspekhi khimii. — 2008. — No. 77 (3). — P. 242– 269.

Bouwmeester H., Dekkers S., Noordam MY., Hagens WI., Bulder AS., de Heer C., Voorde TSE., Wijnhoven SW., Marvin HJ., & Sips AJ. Review of health safety aspects of nanotechnologies in food production // Regul Toxicol Pharmacol. — 2009. — Vol. 53. — Р. 52–62.

Geiser, M., Kreyling W. Deposition and biokinetics of inhaled nanoparticles // Part FibreToxicol. — 2010. — Vol. 7(1). — Р. 2.

Yang, Z., et al., A review of nanoparticle functionality and toxicity on the central nervous system, in Nanotechnology, the Brain, and the Future//Editors. — 2013. — Springer Netherlands. — Р. 313–332.

Yang, Z., et al., A review of nanoparticle functionality and toxicity on the central nervous system, in Nanotechnology, the Brain, and the Future // Editors. — 2013. — Springer Netherlands. — Р. 313–332.

Karlsson, H.L., et al., Copper oxide nanoparticles are highly toxic: a comparison between metal oxide nanoparticles and carbon nanotubes // Chem Res Toxicol. — 2008. — Vol. 21(9). — Р. 1726–1732.

Sharma H.S., et al., Influence of nanoparticles on bloodbrain barrier permeability and brain edema formation in rats//ActaNeurochirSuppl. — 2010. — Vol. 106. — Р. 359–364.

Sharma H.S., et al., Influence of nanoparticles on blood-brain barrier permeability and brain edema formation in rats // Acta-NeurochirSuppl. — 2010. — Vol. 106. — Р. 359–364.

Rhim J.W., Park H.M., Ha C.S. Bio-nanocomposites for food packaging applications // ProgPolym Sci. — 2013. — Vol. 38. — P. 1629–1652.

Dimitrijevica M., Karabasila N., Boskovica M., Teodorovica V., Vasileva D., Djordjevic V., KilibardacN., Cobanovica N. Safety aspects of nanotechnology applications in food packaging//Procedia Food Science. — 2015.- Vol. 5. — Р. 57 — 60.

Dimitrijevica M., Karabasila N., Boskovica M., Teodorovica V., Vasileva D., Djordjevic V., KilibardacN., Cobanovica N. Safety aspects of nanotechnology applications in food packaging // Procedia Food Science. — 2015. — Vol. 5. — Р. 57–60.

Фролов Д. И. Наноматериалы и нанотехнологии в пищевой промышленности и оценка их безопасности// Инновационная техника и технология. — 2016. — № 1. — С. 11–14

Frolov D.I. Nanomaterials and nanotechnology in food industry and assessment of their safety // Innovative technique and technology — 2016. — № 1. — P. 11–14.

Онищенко Г.Г., Бикотько Б.Г., Покровский В.И., Потапов А.И. Концепция токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов. — [Электронный ресурс]. — 2007. — Режим доступа: http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/kontseptsiya-toksikologicheskikh-issledovaniinanomaterialov (дата обращения 09.08.2016) .

Onishchenko G.G., Bikotko B.G., Pokrovsky V.I., Potapov A.I. A concept of toxicological investigations, risk assessment methodology, methods of identification and quantitative detection of nanomaterials — [Electronic resource]. — 2007. — access mode: http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/kontseptsiyatoksikologicheskikh-issledovanii-nanomaterialov (date of access: 09.08.2016) .

Bhol, K.C., Schechter, P.J. Effects of nanocrystalline silver (NPI 32101) in a rat model of ulcerative colitis//Dig Dis Sci. — 2007. — Vol. 52(10). — Р. 2732–2742

Panea B., Ripoll G., González J., Fernández-Cuello A., Albertí P. Effect of nanocomposite packaging containing different proportions of ZnO and Agon chicken breast meat quality//J. Food Eng. — 2013. — Vol. 123. — Р. 104–112.

29. Panea B., Ripoll G., González J., Fernández-Cuello A., Albertí P. Effect of nanocomposite packaging containing different proportions of ZnO and Agon chicken breast meat quality // J. Food Eng. — 2013. — Vol. 123. — Р. 104–112.

Huang Y., Chen S., Bing X., Gao C., Wang T., & Yuan B. Nanosilver migrated in to food-simulating solutions from commercially vailable food fresh containers//Packaging Technol Sci. — 2011. — Vol. 24. — Р. 291–297.

Подкопаев Д.О. Разработка и потребительская оценка полимерных упаковочных материалов для продовольственных целей, полученных с применением нанотехнологий /Диссертация на соиск. уч.степ. канд. техн. наук. — М.: ФГБОУ ВПО «МГУПП», 2014. — C. 173.

Podkopaev D.O. Development and consumer assessment of polymer packaging materials for food purposes obtained using nanotechnologies / Dissertation in support of candidature for an academic degree in technical sciences. — М.: FGBOU VPO «MGUPP», 2014 — P. 173.

Paull, J., Lyons, K. Nano-in-food — Threat or Opportunity for organic Food?//16th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 16–20, 2008, [Электронный ресурс]. — 2008. — Режим доступа: http://orgprints.org/view/projects/conference. html (дата обращения 16.06.2016).

Paull, J., Lyons, K. Nano-in-food — Threat or Opportunity for Organic Food?//16th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 16–20, 2008, [Electronic resource]. — 2008. — access mode: http://orgprints.org/view/projects/conference.html (date of access 16.06.2016).

Danhier F., Ansorena E., Silva J.M., Coco R., Breton AL., & Préat V. PLGA-based nanoparticles: An overview of biomedical applications // J. Control Release. 2012. — Vol. 161. — P. 505–522.

Coles D., Frewer L. J. Nanotechnology applied to European food production. A review of ethical and regulatory issues, Trends in Food Science & Technology, [Электронный ресурс]. — 2013. — Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1016/j.tifs.2013.08.006. (дата обращения 16.06.2016).

Coles D., Frewer L. J. Nanotechnology applied to European food production. A review of ethical and regulatory issues, Trends in Food Science & Technology, [Electronic resource]. — 2013. — access mode: http://dx.doi.org/10.1016/j.tifs.2013.08.006. (date of access 16.06.2016).

Klaine S. J., Alvarez P. J. J., Batley G. E., Fernandes T. F., Handy R. D., Lyon D. Y., Nanomaterial’s in the environment: behaviour, fate, bioavailability, and effects // Environmental Toxicology and Chemistry, 2008. — Vol. 27. — P. 1825–1851.

Baltic Z. M., Boskovic M., Ivanovic J., Dokmanovic M., Janjic J., Loncina1 J., Baltic T. Nanotechnology and its potential applications in meat industry // Tehnologija mesa. — 2013. — Vol. 54. — P. 168–175.

Онищенко Г.Г., Тутельян В.А., Гмошинский И.В., Хотимченко С.А. Развитие системы оценки безопасности и контроля наноматериалов и нанотехнологий в Российской Федерации//Гигиена и санитария. — 2013. — № 1. — С. 4–11.

Onishchenko G.G., Tutelyan V.А., Gmoshinsky I.V., Khotimchenko S.А. Development of a system of safety assessment and control of nanomaterials and nanotechnologies in the Russian Federation // Hygiene and sanitary. — 2013. — № 1. — P. 4–11.

Chen L., Remondetto G., Subirade M. Food protein-based materials as nutraceutical delivery systems// Trends Food Science & Technology. — 2006. — Vol.17. — Р. 272–283.

Chen L., Remondetto G., Subirade M. Food protein-based materials as nutraceutical delivery systems // Trends Food Science & Technology. — 2006. — Vol. 17. — Р. 272–283.

Weiss J., Takhistov P., McClemens D. J. Functional materials in food nanotechnology// Journal of Food Science. — 2006. — Vol. 71. — Р.107–116.

Weiss J., Takhistov P., McClemens D. J. Functional materials in food nanotechnology// Journal of Food Science. — 2006. — Vol.71. — Р.107–116.

Bieberstein A., Roosen J., Marette S., Blanchemanche S., Vandermoere F. Consumer choices for nano-food and nanopackaging in france and germany // European Review of Agricultural Economics. — 2013. — Vol. 40. — Р. 73–94.

Bieberstein A., Roosen J., Marette S., Blanchemanche S., Vandermoere F. Consumer choices for nano-food and nano-packaging in france and germany//European Review of Agricultural Economics. — 2013. — Vol. 40. — Р. 73–94.

Siegrist M., Stampfli N., Kastenholz H. Acceptance of nanotechnology foods: a conjoint study examining consumers’ willingness to buy // British Food Journal. — 2009. — Vol. 111. —Р. 175–194

Cook A.J., Fairweather J.R. Intentions of New Zealanders to purchase lamb or beef made using nanotechnology // British Food Journal. — 2007. — Vol. 109. — Р. 675–88.

Бенда А.Ф. Материалы нанотехнологий в полиграфии. Наноматериалы. Проблемы безопасности, экологии и этики в применении нано-материалов: учеб. пособие. — М.: МГУП имени Ивана Федорова, 2014. — Ч. 2. — 130 с.

Benda А.F. Materials of nanotechnology in printing industry. Nanomaterials. Problems of safety, ecology and ethics in the use of nano-materials: Teaching Guide/ — М.: MGUP named after Ivan Fedorov, 2014. — Part 2. — P. 130.

Тихомирова Н.А. Нанотехнологии в переработке молочного сырья // Молочная промышленность. — 2008. — № 4. — С. 68–70.

Tikhomirova N.А. Nanotechnologies in dairy raw material processing // Dairy Industry. — 2008. — № 4. — P. 68–70.

Нанотехнологии в сельском хозяйстве / Сост. Н. И. Кугутина. — Курск: Курская областная научная библиотека им. Н.Н. Асеева, 2012. — C. 19.

Nanotechnologies in agriculture/ Compiled by N.I. Kugutina — Kursk, Kursk regional scientific library named after N.N. Aseev, — 2012. — 19 pages.

Информационная записка ИНФОСАН № 1/2008 — Нанотехнология [Электронный ресурс]. — 2008. — Режим доступа: http://www.who.int/foodsafety/fs_management/ No_01_nanotechnology_Feb08_ru_rev1.pdf (дата обращения 29.09.2016)

Information note of INFOSAN No. 1/2008 — Nanotechnology [Electronic resource]. — 2008. — access mode: http://www.ho.int/foodsafety/fs_management/No_01_nanotechnology_Feb08_ru_rev1.pdf (date of access 29.09.2016)

Балабанов В., Балабанов И Нанотехнологии: правда и вымысел. — М.: Эксмо, 2010. — ISBN: 978–5–699–40756–9. — C. 384.

Balabanov V., Balabanov I. Nanotechnologies: The truth and fiction. — М.: Eksmo, 2010. — ISBN: 978–5–699–40756–9. — P. 384.

Кричевский Г.Е. Опасности и риски нанотехнологий и принципы контроля за нанотехнологиями и наноматериалами // Нанотехнологии и охрана здоровья. — 2010. — Т. 2. — № 3. — С. 10–24.

Krichevsky G.Е. Hazards and risks of nanotechnologies and principles of control for nanotechnologies and nanomaterials // Nanotechnologies and health care. — 2010. — Vol. 2. — № 3. — P. 10–24.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.