Dioxid de Titan (E171): dăunător sau nu?

Dioxidul de titan este un colorant care conferă produselor o culoare albă și le crește opacitatea. Este folosit în multe produse, inclusiv medicamente și cosmetice.

Multă vreme, a fost considerat un aditiv alimentar sigur, marcat cu simbolul E171. Cu toate acestea, rezultatele celor mai recente cercetări, care indică posibilele efecte nocive ale dioxidului de titan asupra organismului uman, ceea ce a dus la introducerea interzicerii utilizării acestuia în alimente.

Dioxid de titan (E171) pe scurt

• Dioxidul de titan este un compus chimic anorganic sub formă de pulbere albă cu proprietăți fotocatalitice.
• Este folosit ca colorant alb în produse cosmetice, medicamente, vopsele, emailuri, ceramică, materiale plastice și hârtie.
• Dioxidul de titan este folosit ca aditiv alimentar (E171) de mulți ani, dar din august 2022 – pe baza celor mai recente date științifice – a fost introdusă interdicția utilizării acestei substanțe în producția de alimente.
• Cercetătorii au arătat că dioxidul de titan din alimente se poate acumula în organe, provocând leziuni ireversibile.
• Crește stresul oxidativ, are efecte genotoxice (deteriorează ADN-ul), citotoxice (deteriorează celulele), imunotoxice și neurotoxice.
• Inhalarea pulberii E171 este cea mai dăunătoare, deoarece duce la inflamarea plămânilor și crește riscul de cancer pulmonar.
• Dioxidul de titan inhalabil a fost clasificat ca cancerigen uman din Grupa 2B de către IARC (Agenția Internațională pentru Cercetare a Cancerului).
• Este utilizat în medicamente - se lucrează pentru a găsi un substitut adecvat care să nu afecteze negativ calitatea, eficacitatea și siguranța medicamentelor.
• Dioxidul de titan este utilizat si în cosmetică, în special în cremele cu protecție solară.
• S-a demonstrat că aplicarea produselor cosmetice cu E171 pe piele este sigură deoarece nu pătrunde în fluxul sanguin.

Ce este dioxidul de titan?

Dioxidul de titan (E171) este un colorant alb care până în August 2022, a fost folosit pentru a da o culoare albă atractivă multor produse alimentare. În prezent, utilizarea acestui colorant în alimente este interzisă, dar poate fi încă găsit în multe medicamente și produse cosmetice.

De mulți ani, dioxidul de titan a fost obținut din ilmenit - un mineral situat în Munții Ilmen din Uralii de Sud din Rusia. În prezent, zgura bogată în titan și alte minerale, care se găsesc în mod obișnuit în roci, sunt, de asemenea, folosite în acest scop.

Dezvoltarea rapidă a nanotehnologiei în ultimii ani a permis utilizarea dioxidului de titan sub formă de nanoparticule, crescând astfel dramatic domeniul de aplicare al acestuia și preocupările legate de riscul expunerii la oameni și la mediu [1].

În 2010, consumul anual a atins patru milioane de tone, făcându-l unul dintre cei mai folosiți coloranți din lume. În prezent, nanoparticulele de dioxid de titan sunt unul dintre cele mai frecvent produse nanomateriale din lume [2].

Dioxid de titan - proprietăți și acțiune

Dioxidul de titan este o pulbere albă, inodoră, care nu se dizolvă în apă, este rezistentă la căldură și nu se modifică în timpul procesării alimentelor.

Acest colorant s-a dovedit a fi o soluție atractivă în multe cazuri datorită proprietăților sale de împrăștiere a luminii și indicelui de refracție ridicat. Ca urmare, adăugarea unei cantități mici de pigment permite obținerea unui strat alb, opac.

Proprietățile fotocatalitice ale nanoparticulelor de dioxid influențează activitatea sa antibacteriană, capacitatea de a media fotodegradarea medicamentelor, stocarea energiei și purificarea aerului, apei și alimentelor.

Dioxid de titan - nociv

În 2021, EFSA (Autoritatea pentru Siguranța Alimentelor) a interzis utilizarea dioxidului de titan ca aditiv alimentar. Evaluarea actualizată a siguranței pentru E171, ținând cont de cele mai recente cercetări, a arătat că această substanță poate avea un impact negativ asupra sănătății. Preocupările speciale se referă la potențiala genotoxicitate a nanoparticulelor de dioxid de titan, precum și riscul acumulării lor în organism. [3]

Cercetările au arătat că efectele nocive ale dioxidului de titan depind de multe proprietăți fizice și chimice ale nanoparticulelor, inclusiv: dimensiunea, structura, forma, puritatea, solubilitatea și fotoactivarea acestora. [4] 

Cu cât particulele de dioxid de titan sunt mai mici, cu atât este mai mare riscul de absorbție și posibilele efecte adverse asupra corpului uman.

Dioxidul de titan poate pătrunde în organism în patru moduri:

• sistemul digestiv, prin consumul de produse care conțin acest colorant.
• prin piele (datorită aplicării produselor cosmetice),
• respiratorie, ca urmare a inhalării pulberii de dioxit de titan, care este asociată cu cel mai mare risc pentru sănătate,
• prin injectare intravenoasă.

1. Dioxidul de titan crește stresul oxidativ și dăunează ADN-ului

Studiile pe animale au arătat că expunerea la concentrații mari de nanoparticule de dioxid de titan duce la deteriorarea celulelor din cauza stresului oxidativ. Unele studii pe animale indică faptul că nanoparticulele de dioxid de titan provoacă efecte genotoxice, inclusiv deteriorarea ADN-ului. [5]

2. Dioxidul de titan are efecte imunotoxice și neurotoxice

Studiile asupra liniilor celulare umane, precum și studiile preliminare pe animale, sugerează că expunerea la nanoparticulele de dioxid de titan este asociată cu modificări ale sistemului imunitar. În funcție de proprietățile fizico-chimice ale nanoparticulelor, acestea sunt captate de celulele imune și pot declanșa apoi un răspuns inflamator.

Pe baza unor studii in vitro, oamenii de știință au arătat că nanoparticulele de dioxid de titan pot provoca stres oxidativ în celulele microgliei creierului și pot contribui la leziuni neuronale. [5]

3. Dioxidul de titan poate provoca cancer pulmonar

Dioxidul de titan poate pătrunde în organism nu numai prin alimente, ci și prin inhalare. Acest risc se aplică în primul rând persoanelor care lucrează în producția de pulberi de dioxit de titan și producția de produse cu dioxid de titan (de exemplu, hârtie).

Studiile pe animale au arătat că particulele inhalate se depun pe plămâni, ducând la inflamație cronică, leziuni ale țesutului pulmonar și chiar un risc crescut de cancer pulmonar.

4. Dioxidul de titan poate crește riscul de îmbolnăvire

Dioxidul de titan ingerat ajunge în intestine, unde in mare parte este excretat în fecale. Cu toate acestea, o cantitate mică (<0,1%) este absorbită în sânge și apoi este transportată în organele vitale. Expunerea la cantități mari ingerate pe cale orală poate provoca efecte ireversibile asupra sănătății. [6]

Unele studii la rozătoare indică faptul că aportul de dioxid de titan este asociat cu un risc mai mare de a dezvolta gastroenterite, tumori de colon, necroză a celulelor hepatice, leziuni ale țesutului cardiovascular și leziuni renale.

Dioxid de titan utilizare

Dioxid de titan în alimente

Până la 8 august 2022, la multe produse alimentare a fost adăugat dioxid de titan pentru albirea și îmbunătățirea texturii. Această substanță poate fi găsită, printre altele, În:

• gumă de mestecat,
• dulciuri (bomboane, ciocolată, prăjituri, înghețată),
• glazura si toppinguri de cofetarie,
• crema de cafea,
• lapte degresat,
• sosuri și tartine;
• brânză de vaci și mozzarella,
• suplimente nutritive.

Studiile au arătat că absorbția și biodisponibilitatea dioxidului de titan prin tractul gastrointestinal este foarte scăzută. Cu toate acestea, există îngrijorări serioase cu privire la posibilitatea acumulării sale în organe (rinichi, ficat, creier și placentă) ca urmare a expunerii pe termen lung. [7]

În prezent, utilizarea dioxidului de titan în alimente și suplimente alimentare este interzisă!

Dioxid de titan în medicamente

Conform Regulamentului Comisiei (UE) 2022/63, dioxidul de titan poate fi utilizat în continuare în produsele medicale, cu condiția să nu existe o alternativă mai sigură.

Pe 8 septembrie 2021, EMA (Agenția Europeană pentru Medicamente) a prezentat o analiză științifică privind scopul tehnic al utilizării dioxidului de titan în medicamente, posibilitatea înlocuirii acestuia și intervalul de timp pentru găsirea unui înlocuitor adecvat.

Dioxidul de titan atunci când este utilizat în medicamente are o gamă largă de funcții. În primul rând, conferă culoare, dar și – datorită proprietăților fotocatalitice – protejează ingredientele fotosensibile ale medicamentelor și le extinde durabilitatea. În plus, nanoparticulele sunt un bun purtător pentru unele substanțe active (de exemplu, antibiotice) și nu interferează cu acțiunea și proprietățile acestora. 

Proprietățile colorante și fotocatalitice ale dioxidului de titan îl fac foarte des utilizat în producția de produse farmaceutice. Poate dura mult timp pentru a găsi o alternativă adecvată care să nu afecteze negativ calitatea, performanța și siguranța medicamentelor.

Dioxid de titan în produse cosmetice

Dioxidul de titan este folosit în mod obișnuit în produse cosmetice (inclusiv pasta de dinți, rujuri, farduri de ochi, fond de ten și creme). Datorită proprietăților sale fotocatalitice, această substanță este un ingredient de bază al cremelor de protecție solară care protejează împotriva radiațiilor solare. [8]

S-a dovedit a fi eficient în prevenirea cancerului de piele și a arsurilor solare, precum și nesensibilizant și neiritant pentru piele.

Conform legislației europene, conținutul său în creme poate fi de până la 25%.  

Tinand cont de frecventa folosirii cremelor cu filtre SPF, gradul de expunere umana la nanoparticulele de dioxid de titan prin aplicarea pe piele este foarte mare. Cercetările experimentale efectuate până acum au arătat că dioxidul de titan nu pătrunde în stratul cornos și, prin urmare, nu ajunge la celulele vii ale pielii, la alte țesuturi și organe.

Dioxid de titan în industrie

Dioxidul de titan este utilizat ca pigment în producția de:

• ceramică,
• vopsele și emailuri,
• din materiale sintetice,
• hârtie.

Datorită proprietăților sale fotocatalitice, dioxidul de titan este utilizat în tehnologiile moderne, inclusiv: în producția de sticlă cu autocurățare și anti-aburire, fibre optice, fotocatalizatori, filtre pentru îndepărtarea contaminanților din apă și ambalaje alimentare.

Surse:

[1] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22933961/

[2] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29859103/

[3] - https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/6585

[4] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24051123/

[5] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22933961/

[6] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17197136/

[7] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31426388/

[8] - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31588611/