Резюме

Настоящите световни данни показват епидемии от затлъстяване и диабет тип 2 без реални решения, освен непрекъснатите призиви за промяна на начина на живот и хранителните навици. Въпреки здравните съобщения, които се предават от здравните власти, епидемията нараства. Повече хора са засегнати от последици за здравето, които обикновено са плашещи, тъй като се губят повече ресурси, особено в райони, където липсват здравни грижи и ресурси.

затлъстяването

Нанотехнологичните приложения в хранително-вкусовата промишленост представят практически подходи, които помагат за производството на по-вкусна храна с малко калории, функционални храни и хранителни добавки и променят съдържанието на мазнини и захар в нашите храни с потенциал за много повече приложения. Следователно, това отваря повече прозорци за по-добър контрол на много хранителни дефицити, както и затлъстяване и диабет тип 2, особено сред деца и млади хора, които са пристрастени към бързата храна. С такъв потенциал производителите на храни, политиците, здравните власти, учените по храните и правителствата трябва да си сътрудничат и да положат всички възможни усилия за финансиране и подпомагане на изследвания в различни области на храните, произведени с помощта на нанотехнологии.

Засега потребителите не са готови да приемат храни, произведени с помощта на нанотехнологии, главно защото информацията за безопасността на такива продукти не е достатъчна. Този въпрос трябва да бъде разгледан и проучен добре, като се използват подходящи методологии за оценка на риска. Потребителите трябва да бъдат уверени, както и да участват, за да се избегне „състоянието на отказ“, което все още съществува срещу много безопасни продукти като генетично модифицирани организми и облъчена храна. Възможно е потребителите да възприемат, че ще поемат потенциалните рискове, породени от приложенията на нанотехнологиите, докато ползите ще имат предимно за други, като преработватели на храни или фермери.

Биологичните и небиологичните структури от 100 µm и по-малко са показали, че имат уникални и нови функционални характеристики, които не са били известни преди за същите материали в нормалния мащаб. Тези характеристики се отразяват като подобрена функционалност, когато се произвеждат наноматериали. Подобрената функционалност на нематериалното е ключовият параметър, който може да се използва при производството на храни, както и на различни материали, свързани с храните.

Храната, произведена с помощта на нанотехнологии, включително нано-системи за доставка на хранителни вещества и добавки, с подобрени функционални характеристики е отличен кандидат за решаване на различни проблеми, свързани със здравето и заболяванията. 1,2 базирани на нанотехнологии храни, например масло от рапица, 3 здравословни хранителни продукта и опаковъчни материали за храни вече са на разположение на потребителите в някои страни и се очаква хранителните продукти, получени от нанотехнологии, да бъдат все по-достъпни за потребителите по целия свят. 2

Затлъстяването и диабетът са описани в литературата като епидемия. Това има огромно въздействие върху живота на засегнатия индивид и общности, особено сред общности, където ресурсите са ограничени. Без реално намаляване на епидемията са необходими глобални усилия за внимателно изследване на потенциала на нанотехнологиите за контрол на затлъстяването и диабета.

Тази коментарна статия представя мнението на специалист по обществено здраве за храните, произведени с помощта на нанотехнологии и за резултатите от усилията за намаляване на глобалната тежест на затлъстяването и диабета.

Затлъстяване и диабет в световен мащаб

Данните на Световната здравна организация, свързани със затлъстяването и свързаните със затлъстяването заболявания, отразени като индекс на телесна маса (ИТМ), са ужасяващи. Категориите за ИТМ и съответстващите им стойности в скоби са: поднормено тегло (30).

маса 1 показва средния ИТМ на населението на някои страни, както е показано на началната страница на уебсайта на Световната здравна организация.

маса 1

Среден индекс на телесна маса на популациите в някои страни, илюстриран на началната страница на Световната здравна организация

ДържаваBMI (kg/ht m 2)
САЩ33,90
Обединени арабски емирства33,74
Великобритания и Северна Ирландия22.7
Кралство Саудитска Арабия35.6
Американска Самоа74.6
Бахрейн28,86
Канада23.1
Египет30.3
Гърция22.5
Кувейт28,75
Мексико23.60
Малта20.70
Панама34,74

Фигурите, илюстрирани в тази таблица, са примери за разпространението на затлъстяването в световен мащаб. Затлъстяването е основен фактор за диабета, който застрашава човешкото здраве и благосъстояние. Последиците от затлъстяването включват безкраен списък от заболявания, които водят хората до наркомания, загуба на ресурси и ситуации, които прогресират и се влошават всеки ден. В някои страни, изброени в маса 1 , броят на затлъстелите хора представлява повече от една трета от населението на страната и броят им продължава да расте. На всеки няколко години повече страни съобщават за епидемия от затлъстяване. Тази ситуация изисква спешни планове и стратегии. Призивите за промяна на начина на живот на популациите носят малко промени, особено сред децата и младите хора. Федерацията по диабет изчислява, че броят на хората със затлъстяване ще се увеличи до 333 милиона до 2025 г. Без да се предприемат действия за ограничаване на това увеличение, се изчислява, че общите преки разходи за здравеопазване за диабет в световен мащаб ще бъдат между 213 и 396 милиарда международни долара през 2025 година. Това би означавало, че делът на световния бюджет за здравеопазване, изразходван за грижа за диабета през 2025 г., ще бъде между 7% и 13%. 4

Технология на производството на храни: отсъстващите роли в намаляването на затлъстяването и диабета

Възможни роли на нанотехнологиите за намаляване на затлъстяването и диабета

Появата на нанотехнологии с възможни приложения и много висок потенциал в хранителната индустрия е първият реален подход, който трябва да бъде проучен от различни измерения, за да се реши нарастващата епидемия от затлъстяване и диабет тип 2. Стратегиите за обществено здраве, насочени към предотвратяване на наддаване на тегло и затлъстяване, вероятно ще бъдат по-рентабилни от лечението на последици като диабет. Храната, произведена с помощта на нанотехнологии, може да се използва като мощен инструмент за обществено здраве за осигуряване на нискокалорични храни, като по този начин играе основна роля в контрола на затлъстяването и диабета.

Освен намаляването на калориите в храната, Ким предлага и друг нано подход за борба със затлъстяването в Международното изследователско общество за нанохрана в Сеул, Южна Корея. 7 Резюмето на този подход е да накара хората да се чувстват сити, преди да преядат, като забавят разграждането на емулсията, докато стигне до илеума, където задейства „илеалната спирачка“, механизма, който кара хората да се чувстват сити. Областта на нанобиосензорите също може да окаже дълбоко въздействие върху проблемите със затлъстяването и енергийния баланс. Такива сензори често използват наноманипулация на повърхностни свойства, за да направят активните си елементи чувствителни към присъствието на специфични молекули или клетки. Разбирането и манипулирането на интерфейса между живата материя като клетки или биомолекули като протеини и ензими и неживата материя на сензорните рецептори може да доведе до разработване на in situ сензори за наблюдение на маркери, които установяват хранително или метаболитно състояние. Сензори от този тип могат да се използват и на ниво орган, за да осигурят in vivo наблюдение и може би дори невронна стимулация в някои контролирани вериги за обратна връзка при приложения за затлъстяване. 8

Досегашните ни познания за храните, произведени с помощта на нанотехнологии, предоставят информация, че основните характеристики на всеки хранителен продукт са подобрени. Продуктите стават по-функционални по отношение на основните си повърхностни характеристики. Подсладителите стават по-сладки, кремовете стават по-кремообразни, а пестицидите са по-ефективни по отношение на токсичността си срещу целевата популация и разбира се с много по-ниска доза. Функционалните тухлени единици и съставът на такива характеристики могат да бъдат избрани и подобрени чрез нанотехнологиите, както и други научни методи, достъпни днес. Крайният продукт ще бъде химически и функционално дефиниран. Подобряването на основните характеристики означава, че количеството, необходимо за предизвикване на специфичен ефект, е значително намалено. До краен предел, барел безалкохолна напитка може да бъде подсладен с една лъжица захар или вкусен сладолед с двойна сила млечен шейк няма калории, но все пак има традиционния вкус и вкус.

Хранителни наночастици: Наистина ли е ново? Наистина ли е рисковано?

Храната в нано мащаб не е новост за човешкото тяло. Храните и нехранителните наночастици навлизат в телата ни през различни пристанища: 9 носа, очите, устата и кожата. Храната, след като се разгради и усвои, се абсорбира на различни нива на храносмилателния канал с размер на молекулната скала и, разбира се, навлиза в различните клетки с субмолекулни и нано размери. Забелязано е, че има ясна разлика между естествените наночастици и тези, които са създадени от човека. Естествените наночастици са краткотрайни и показват силна тенденция към агломерация, т.е. образуване на по-големи частици - преминаване от наночастици към микрочастици и придобиване на различни свойства. 10 Въпреки това, в нормалните динамични клетъчни и тъканни течности, току-що описаният процес на агломерация не винаги се постига. Това означава, че наночастиците, независимо дали са естествени или изкуствени, продължават в тялото или се екскретират с урина или пот или дори се отстраняват от макрофагите или се използват като биологични материали, необходими на различните органи за различни нормални телесни процеси и функции. Ясно е, че са необходими повече изследвания, за да се знаят точните процеси и поведение на различни хранителни частици (независимо от техния размер) веднъж в различните клетки.

Нанотехнологичните хранителни и здравословни хранителни продукти и хранителни опаковъчни материали вече са на разположение на потребителите в някои страни, а допълнителни продукти и приложения в момента са в етап на изследване и развитие. Това важи и за повърхностите, които са в контакт с храни, опаковъчни материали, 2 козметични продукти, фармацевтични продукти и хладилници, използващи сребърни наночастици за подобряване на хранителните качества. Среброто има антибактериални свойства 11 и в диапазона от нанометрични размери е мощен антибактериален агент. Няма съобщения за токсичност или нежелани реакции, свързани с тези продукти.

Що се отнася до приемането на храни, произведени с помощта на нанотехнологии, резултатите от пощенско проучване в Швейцария за изследване на възприятията на миряните (N = 337) за 19 приложения на нанотехнологии показват, че значението на естествеността в хранителните продукти и доверието са важни фактори, влияещи върху възприемания риск и възприемана полза от нанотехнологичните храни и опаковането на нанотехнологични храни. 12 Потребителите трябва да бъдат уверени и също да бъдат включени, за да се избегне „състоянието на отказ“, което все още съществува срещу много безопасни продукти като генетично модифицирани организми и облъчена храна. Възможно е потребителите да възприемат, че ще поемат потенциалните рискове, породени от приложенията на нанотехнологиите, докато ползите ще имат предимно за други, като преработватели на храни или фермери. 13

Списъкът на настоящите и прогнозирани приложения на нанотехнологиите в сектора на храните и селското стопанство 2 са показатели за това докъде може да стигне тази технология. Но все пак оценката на риска трябва да продължи по такъв начин, за да се обърне внимание на валидните проблеми. За целта има ясна необходимост от разработване на методи или модели за измерване на срока на годност и съдбата на различните наночастици (независимо дали са естествени или създадени от човека) в тъканите и клетките. Такива изследвания трябва да бъдат насърчавани и финансирани от различни мега групи храни, индустрии и правителства. Примери за очаквани резултати от тези проучвания са: по-добро качество на живот за потребителите, безопасен и по-добър вкус на храна, по-малко медицински разходи за заболявания, свързани с диетата, по-голяма печалба за индустрията, по-ефективни функционални храни, ефективни лекарства с далеч по-малко дози и др. здрави общности.

Заключение

Що се отнася до затлъстяването и диабета - и с изкусителните вкусове на мазнини и захар - особено сред децата, юношите и младите възрастни, нанотехнологиите могат да играят основна роля в производството на хранителни продукти с намалени калории в мазнините и захарите. Вече са налични примери за такива продукти, като сладолед и шоколади.

Глобалните данни показват нарастване на затлъстяването и епидемията от диабет 14-18 въпреки усилията и практиките, които се прилагат в момента. Този факт трябва да насърчи повече учени, специалисти в областта на общественото здраве, медицински персонал, изследователи, както и потребителите да проучат отблизо потенциала на храните, произведени от нанотехнологии, за контрол на затлъстяването и диабета.