Co znamená oxid titaničitý?

Doplněk stravy E171, což je prášek oxidu titaničitého, je běžnou součástí mnoha potravinářských výrobků. Dříve se věřilo, že díky chemické inertnosti je pro člověka zcela bezpečný, ale na jaře 2021 se ukázalo, že to není tak úplně pravda. Proč k tomuto závěru vědci dospěli? Vypráví chemik Ilja Čikunov.

Co je oxid titaničitý a s čím se jí?

Oxid titaničitý (chemický vzorec: TiO₂) je potravinářská přísada E171, která nemá žádnou nutriční hodnotu a přidává se do zpracovaných potravin, aby zajistila bělící účinek. Poprvé TiO₂ byl schválen pro použití americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) v roce 1966, poté Evropskou unií v roce 1969 na základě Codex Alimentarius. Při použití jako potravinářské barvivo je oxid titaničitý v Evropě a zemích celní unie označen jako E171 nebo v USA INS171. V jiných aplikacích se také nazývá titanová bílá, Pigment White 6 nebo CI77891.

V závislosti na požadovaném krystalickém polymorfu se oxid titaničitý vyrábí buď sulfátovým nebo chloridovým procesem. Anatasovou formu oxidu titaničitého lze získat pouze sulfátovým procesem, zatímco rutilovou formu lze získat oběma způsoby. V současné době se E171 skládá z čistého anatasu a/nebo rutilu. Do roku 2006 bylo v potravinářském průmyslu povoleno používat pouze formu anatas. Rutil je přijímán jako náhražka anatasu v potravinářských výrobcích, zejména ve filmových potahech tablet, doplňků stravy a potravinářských výrobků. Ve strukturách anatasu a rutilu tvoří základní stavební kámen atom titanu obklopený šesti atomy kyslíku. Struktury se liší zkreslením a sestavením oktaedrů – v rutilu jsou spojeny přes rohy a plochy (obr. 1).

Přestože jsou obě formy schváleny pro použití v potravinách, charakterizace vzorků z amerických a evropských laboratoří ukazuje, že převažuje anatase. Například pět ze šesti žvýkaček obsahovalo TiO₂ ve formě anatasu a pouze jeden obsahoval směs anatasu a rutilu.

Potravinářské výrobky obsahující TiO₂

Potravinářská barviva skupiny II, včetně oxidu titaničitého, jsou schválena pro použití ve většině kategorií potravin, včetně mléčných výrobků a analogů mléčných výrobků (ochucené kultivované mléčné výrobky a smetana), sýrů a sýrových výrobků, jako je nevyzrálý sýr (mozzarella nebo čerstvý sýr), jedlý sýr střívka, syrovátka a tavené sýry, jedlé polevy, cukrovinky (žvýkačky, jedlé neovocné ozdoby, polevy a náplně), surimi a podobné rybí výrobky, náhražky lososa, koření a koření, hořčice, polévky, vývary a omáčky, potravinářské přísady. Tento seznam i přes svou délku není vyčerpávající – celý seznam s určitými omezeními použití je k dispozici na specializovaných webových stránkách.

Přehodnocení bezpečnosti E171

Skupina odborníků v květnu 2021 změnila hodnocení bezpečnosti potravinářské přídatné látky TiO₂ (E171) v souladu s požadavkem Evropské komise z března 2020. Komplexní dokument, který cituje 323 vědeckých publikací, se vrací k předchozímu doporučení EFSA z roku 2016, které zdůrazňovalo potřebu dalšího výzkumu biologických vlastností TiO₂. Předseda expertní skupiny uvedl:

„S přihlédnutím ke všem dostupným vědeckým důkazům skupina dospěla k závěru, že oxid titaničitý již nelze považovat za bezpečnou potravinovou přísadu. Kritickým prvkem pro tento závěr je, že jsme nebyli schopni odmítnout obavy z genotoxicity částic oxidu titaničitého po konzumaci. Po požití je absorpce částic nízká, ale mohou se hromadit v těle.“

Posouzení bylo provedeno také s ohledem na aktuální informace o nanočásticích, které se objevily od závěru EFSA v roce 2016. Odborníci poprvé použili pokyny vědeckého výboru EFSA o nanotechnologiích z roku 2018 k posouzení bezpečnosti potravinářských přídatných látek. Barvivo E171 obsahuje až 50 % částic v nanorozsahu (tedy méně než 100 nanometrů), kterým jsou spotřebitelé vystaveni.

Odborníci se obávají rizika genotoxicity a nebylo možné určit bezpečné denní množství doplňku E171. Manažeři rizik Evropské komise byli informováni o zjištěních úřadu EFSA a vypracují vhodná regulační opatření k zajištění bezpečnosti spotřebitelů.

Může to být zajímavé

Francouzská národní agentura pro bezpečnost potravin, životní prostředí a zdraví při práci (ANSES) po přezkoumání rizik spojených s expozicí potravinářské přídatné látce E171 zajistila, že v roce 2019 bude používání TiO₂ v potravinářských výrobcích bylo zakázáno.

Úřad pro bezpečnost potravin a spotřebních výrobků (Nizozemsko, NVWA) zároveň dospěl k závěru, že konzumace TiO má potenciálně nebezpečné zdravotní důsledky.₂; NVWA zdůraznila důležitost studia imunotoxikologických účinků vedle potenciálních reprotoxikologických účinků.

Co zjistili odborníci

Názor odborníků je založen na nových vědeckých datech, která jejich tým shledal jako spolehlivá, včetně výsledků studie Extended Generation of Reproductive Toxicity Study (EOGRT). Hlavní závěry, které se mohou stát důvodem k zákazu aditiva E171, jsou následující:

• Až 50 % částic E171 má velikost do 100 nm. Jsou to částice menší než 30 nm
• I při omezené gastrointestinální absorpci nanočástic TiO₂ mohou se hromadit v těle.
• In vivo studie obecné a orgánové toxicity neprokázaly žádné nežádoucí účinky E171 podávaného do 1 g/kg tělesné hmotnosti denně a částic TiO₂ (>30 nm) v maximální dávce 100 mg/kg za den.
• Toxické účinky na reprodukční funkce a vývoj nebyly pozorovány do dávky 1 g/kg tělesné hmotnosti denně. Při podávání E171 však byla identifikována potenciální imunotoxicita, neurotoxicita a prozánětlivé účinky.
• Pokud jde o genotoxicitu, panel dospěl k závěru, že částice TiO₂ schopné způsobit zlomy řetězce DNA a poškození chromozomů in vitro a in vivo, ale ne genové mutace. Jasná korelace mezi fyzikálně-chemickými vlastnostmi částic TiO₂ a výsledky testů genotoxicity nebyly zjištěny, proto nelze vyloučit obavy týkající se genotoxicity E171.
• Přetrvává nejistota, zda lze navrhnout práh expozice a limit velikosti částic pro TiO₂.
• Studovat karcinogenní účinek částic TiO₂ nebyly provedeny žádné řádně navržené studie.
• Na základě všech dostupných údajů vyloučit riziko genotoxicity TiO₂ není možné a vzhledem k četným nejasnostem panel dospěl k závěru, že již není možné klasifikovat E171 jako bezpečnou potravinářskou přísadu.

Šéf Rospotrebnadzoru Ruské federace A. Popova po zveřejnění závěru uvedl, že výzkumné jednotky byly pověřeny pečlivým studiem účinku E171. Dříve toxicko-hygienické hodnocení TiO₂ provedená v roce 2019 a dospěla k závěru, že existují rizika spojená s nanorozměrem TiO₂, při požití. Upozorňujeme, že produkty a produkty, které nejsou potravinami, nepředstavují žádné nebezpečí.