Efectos Tóxicos del Aditivo Alimentario E 171 (TiO2)

• El aditivo alimentario E 171, dióxido de titanio (TiO2), es ampliamente utilizado como colorante en productos alimentarios y farmacéuticos.
• Investigaciones científicas han demostrado efectos perniciosos del E 171 en la salud, especialmente en el cerebro, hígado, riñones, pulmones, vejiga urinaria y glándula tiroides.
• El TiO2 se asocia con el aumento de riesgo de diversos tipos de cáncer y numerosos efectos adversos para la salud.

El aditivo alimentario E 171, conocido como dióxido de titanio (TiO2), es un compuesto químico ampliamente utilizado en la industria alimentaria y farmacéutica para conferir propiedades de coloración a diversos productos. A pesar de su frecuente uso, investigaciones científicas han arrojado luz sobre los efectos perniciosos de este aditivo en la salud humana. Este artículo se enfocará en la composición bioquímica del E 171 y sus efectos tóxicos en el cerebro, el hígado, los riñones, los pulmones, la vejiga urinaria y la glándula tiroides, además de explorar la asociación del TiO2 con diferentes tipos de cáncer.

Composición Bioquímica del E 171 (TiO2): El dióxido de titanio (TiO2) es una sustancia compuesta principalmente por titanio y oxígeno. Su estructura química, representada como TiO2, es altamente insoluble en agua, lo que lo convierte en un agente de coloración sólido y estable. La pureza del TiO2 es esencial en la industria alimentaria, y es común encontrarlo en forma de nanopartículas. 

El E 171 es producido por dos métodos principales: el proceso de cloruro y el proceso de sulfato. Ambos procesos implican la oxidación del titanio y la posterior molienda para obtener partículas finas que proporcionan una coloración blanca y opaca a los productos alimentarios y farmacéuticos.

Efectos Tóxicos en el Cerebro: Las nanopartículas de TiO2 son lo suficientemente pequeñas como para atravesar la barrera hematoencefálica, lo que las hace capaces de acceder al cerebro. Estudios científicos han demostrado que el E 171 puede tener efectos perniciosos en el sistema nervioso central. Se ha observado un aumento en la neuroinflamación y el estrés oxidativo en modelos animales expuestos al TiO2. Estas alteraciones neuroquímicas pueden contribuir al desarrollo de trastornos neurológicos, como el Alzheimer y el Parkinson. Además, el TiO2 puede interferir con la función de las células neuronales y la transmisión de señales, lo que afecta la cognición y el comportamiento.

Efectos Tóxicos en el Hígado: El hígado desempeña un papel fundamental en la desintoxicación del organismo y el metabolismo de sustancias. El E 171 ha sido vinculado a daños hepáticos en varios estudios. La exposición crónica al TiO2 puede causar la acumulación de lípidos en el hígado, lo que lleva a la esteatosis hepática, un precursor de enfermedades hepáticas más graves, como la cirrosis. Además, el TiO2 puede activar respuestas inflamatorias en el hígado, lo que a su vez puede promover el desarrollo de fibrosis hepática. La evidencia acumulativa sugiere que el consumo continuo de alimentos y productos que contienen TiO2 puede aumentar el riesgo de enfermedades hepáticas.

Efectos Tóxicos en los Riñones: Los riñones son órganos críticos en la regulación de la homeostasis y la eliminación de productos de desecho del cuerpo. Estudios han revelado que el TiO2 puede acumularse en los riñones y causar daño a nivel celular. La presencia de nanopartículas de TiO2 puede inducir estrés oxidativo en las células renales, lo que a su vez puede llevar a la disfunción renal.  La exposición crónica al E 171 se ha asociado con un mayor riesgo de enfermedad renal crónica y la disminución de la función renal. Estos efectos adversos en los riñones son motivo de preocupación para la salud a largo plazo.

Efectos Tóxicos en los Pulmones: El E 171 también presenta riesgos para la salud pulmonar. Cuando se inhala, el TiO2 puede depositarse en los pulmones y desencadenar una respuesta inflamatoria. Esto puede resultar en el desarrollo de enfermedades pulmonares, como la fibrosis pulmonar y el asma. La exposición ocupacional a TiO2 en la industria de la pintura y la construcción ha llevado a preocupaciones sobre la salud de los trabajadores expuestos a estas partículas finas. La inhalación a largo plazo de TiO2 se ha relacionado con un mayor riesgo de enfermedades pulmonares crónicas.

Efectos Tóxicos en la Vejiga Urinaria: El TiO2 ha sido detectado en muestras de orina de individuos expuestos a través de la dieta. Esta evidencia sugiere que el aditivo puede ser absorbido y excretado a través de la vejiga urinaria. Sin embargo, la presencia de TiO2 en la vejiga urinaria plantea interrogantes sobre posibles efectos adversos. La acumulación de TiO2 en la vejiga urinaria podría dar lugar a la irritación crónica y el riesgo de desarrollo de trastornos de la vejiga, como la cistitis intersticial. Se necesita una investigación adicional para comprender completamente los efectos del TiO2 en la vejiga urinaria.

Efectos Tóxicos en la Glándula Tiroides: La glándula tiroides es crucial para la regulación del metabolismo y el equilibrio hormonal. Estudios han demostrado que el E 171 puede interferir con la función de la glándula tiroides al alterar la homeostasis de yodo en el organismo. Esto puede llevar a una disfunción tiroidea, con consecuencias potencialmente graves. La exposición crónica al TiO2 se ha asociado con un mayor riesgo de hipotiroidismo y otros trastornos tiroideos. La alteración de la función tiroidea puede tener un impacto significativo en la salud general y el bienestar.

Asociación con el Riesgo de Cáncer: Uno de los hallazgos más alarmantes relacionados con el E 171 es su asociación con un mayor riesgo de cáncer. Estudios epidemiológicos y experimentales han sugerido que el TiO2 puede ser carcinogénico, especialmente cuando se ingiere de manera crónica. Se han observado correlaciones entre la exposición al TiO2 y varios tipos de cáncer, incluyendo el cáncer de colon y el cáncer de estómago. Los mecanismos exactos que subyacen a esta asociación todavía no se comprenden completamente, pero se cree que involucran procesos inflamatorios crónicos y daño al ADN.

En resumen, el aditivo alimentario E 171, o dióxido de titanio (TiO2), es una sustancia química comúnmente utilizada en la industria alimentaria y farmacéutica. Sin embargo, la evidencia científica acumulativa ha revelado efectos perniciosos en la salud humana, especialmente en el cerebro, el hígado, los riñones, los pulmones, la vejiga urinaria y la glándula tiroides. Además, se ha vinculado el TiO2 con un mayor riesgo de diversos tipos de cáncer.

Estos hallazgos plantean preocupaciones significativas sobre la seguridad del E 171 en los productos alimentarios y farmacéuticos. Es crucial que los reguladores y la industria evalúen cuidadosamente los riesgos asociados con el uso del TiO2 y consideren alternativas más seguras en la formulación de productos. La salud de los consumidores debe ser una prioridad, y la evidencia actual respalda la necesidad de una revisión exhaustiva de la regulación y el etiquetado de productos que contienen E 171.

Fuentes:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0895398812600117

ZnO, TiO2, SiO2, y Al2O3 Efectos tóxicos inducidos por nanopartículas sobre fibroblastos pulmonares fetales humanos

Este estudio tiene como objetivo investigar y comparar los efectos tóxicos de cuatro tipos de óxido metálico ( ZnO, TiO2, SiO2, y Al2O3) nanopartículas con un tamaño primario similar ( ∼ 20 nm ) en fibroblastos pulmonares fetales humanos ( HFL1 ) in vitro.

Las células HFL1 se expusieron a las nanopartículas, y se analizaron los efectos tóxicos mediante el uso de ensayo MTT, observación de morfología celular y tinción Hoechst 33 258.

Los resultados muestran que los cuatro tipos de nanopartículas de óxido metálico conducen a la disfunción mitocondrial celular, modificaciones morfológicas y apoptosis en el rango de concentración de 0.25-1.50 mg/mL y los efectos tóxicos se muestran obviamente de manera dependiente de la dosis. El ZnO es el nanomaterial más tóxico seguido del TiO2, SiO2, y Al2O3 nanopartículas en orden descendente.

Los resultados ponen de relieve la citotoxicidad diferencial asociada con la exposición a ZnO, TiO2, SiO2, y Al2O3 nanopartículas, y sugieren una atención extrema a la utilización de seguridad de estos nanomateriales

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969710013641

Efectos de diversas características fisicoquímicas en la toxicidad de las nanopartículas de ZnO y TiO2 para las células epiteliales de pulmón humano

Aunque se están produciendo y aplicando nuevos nanomateriales en nuestra vida cotidiana a un ritmo rápido, las evaluaciones de toxicidad ambiental y de salud relacionadas se están quedando atrás. Informes recientes han concluido que las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas (NP) tienen una influencia crucial en sus toxicidades y deben evaluarse durante las evaluaciones de riesgo. Sin embargo, existen varias controversias con respecto a los efectos biológicos del tamaño de NP y el área de superficie. Además, relativamente pocos informes describen hasta qué punto las propiedades fisicoquímicas de las NP influyen en su toxicidad. En este estudio, utilizamos seis auto-sintetizados y dos comerciales ZnO y TiO2nanomateriales para evaluar los efectos de las principales propiedades fisicoquímicas de las NP (tamaño, forma, área de superficie, fase y composición) en las células del epitelio pulmonar humano (A549). Caracterizamos estos NPs utilizando microscopía electrónica de transmisión, difracción de radiografías, el método Brunauer–Emmett–Teller y dispersión láser dinámica. A partir de ensayos de metil tiazolil tetrazolio (MTT) e Interleucina 8 (IL-8) de NP de ZnO de tipo varilla y esfera, encontramos que las NP más pequeñas tenían mayor toxicidad que las más grandes, un hallazgo que difiere de los de estudios anteriores. Además, en un tamaño fijo de NP y área de superficie, encontramos que las partículas de nanorod ZnO eran más tóxicas que las esféricas correspondientes, sugiriendo que tanto el tamaño como la forma de las NP de ZnO influyen en su citotoxicidad. En términos del efecto de la superficie,descubrimos que el área de contacto entre un solo NP y una sola celda era más importante que el área de superficie específica total del NP. Todo el TiO2 Las muestras de NP mostraron citotoxicidades inferiores a las de las muestras de NP de ZnO; entre el Tío2 NP, la citotoxicidad aumentó en el siguiente orden: amorfa > anatasa > anatasa/rutilo; por lo tanto, la fase de las NP también puede desempeñar un papel importante en condiciones de tamaño, área de superficie y forma controlada.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17435390.2020.1778809

Posibles efectos de las partículas de dióxido de titanio en el hígado humano, tejido intestinal, bazo y riñón después de la exposición oral

Estudios recientes informaron efectos hepáticos adversos y formación de tumores intestinales después de la exposición oral al dióxido de titanio (TiO2). Otros estudios toxicológicos orales, sin embargo, no observaron efectos sobre el hígado y el intestino, a pesar de la exposición prolongada y/o altas dosis. En la presente evaluación, el objetivo fue comprender mejor si el TiO2 puede inducir tales efectos en condiciones relevantes para los seres humanos. Por lo tanto, nos centramos no solo en las observaciones clínicas e histopatológicas, sino que también utilizamos Adverse Outcome Pathways (AOP) para considerar pasos anteriores (Key Events). Además, con el objetivo de una evaluación de riesgos más precisa, la información disponible sobre las concentraciones de Ti en los órganos (resultante de la exposición al TiO2) de los estudios orales en animales se comparó con las concentraciones recientemente reportadas encontradas en órganos postmortem humanos. La visión general obtenida con el enfoque de AOP indica que el Tío2 puede desencadenar una serie de eventos clave en el hígado y el intestino: Generación de Especies Reactivas de Oxígeno (ROS), inducción de estrés oxidativo e inflamación. Tío2 parece ser capaz de ejercer estos efectos tempranos en estudios con animales a concentraciones de hígado Ti que son solo un factor de 30 y 6 veces mayor que la mediana y la concentración hepática más alta encontrada en humanos, respectivamente. Esto confirma conclusiones anteriores de que los efectos adversos sobre el hígado en los seres humanos como resultado de (oral) TiO2la exposición no puede ser excluida. Los datos para la comparación con los niveles de Ti en el tejido intestinal humano, el bazo y el riñón con concentraciones de efecto fueron demasiado limitados para sacar conclusiones firmes. Sin embargo, los niveles de Ti son similares o más altos que los que se encuentran en el hígado, lo que sugiere que estos tejidos también pueden ser relevantes.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12011-016-0677-4

Efectos Tóxicos de las Nanopartículas de Dióxido de Titanio y la Sal a Granel de Dióxido de Titanio en el Hígado y la Sangre de Ratas Masculinas Sprague-Dawley Evaluadas por Diferentes Ensayos

Este estudio evaluó los efectos tóxicos del dióxido de titanio (TiO2) sal a granel, así como sus nanopartículas (NP) en fase anatasa con un tamaño medio de cristalito de 36,15 nm en ratas macho Sprague-Dawley mediante inyecciones subcutáneas a cuatro niveles de dosis diferentes de cualquiera de ellos control (0), 50, 100 o 150 mg/kg de peso corporal (BW) de rata durante 28 días en días alternos. Mortalidad animal, hematología, ensayo de micronúcleos, histología hepática y actividades de marcadores de daño tisular hepático como fosfato alcalino (ALP), alanina transaminasa (ALT), aspartato transaminasa (AST), etc, además de indicadores de estrés oxidativo como superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), glutatión S-transferasa (GST), glutatión reducido (GSH) y peroxidación lipídica (LPO) se investigaron. El estudio reveló diferencias significativas (P < 0.05) entre los grupos control y experimentales en todos los parámetros hematológicos al final del experimento. Niveles significativamente elevados (P < 0.05) de ALT, AST y ALP se encontraron para el grupo tratado con TiO2 NP a la dosis de 150 mg/kg de peso corporal en comparación con el control. Tío2 y TiO2 Las NP causaron genotoxicidad dependiente de la dosis en las células sanguíneas de la rata tratada según lo revelado por la prueba de micronúcleos. La frecuencia más alta de micronúcleos se observó en ratas tratadas con NP a la dosis de 150 mg/kg de BW, que fue significativamente diferente (P < 0.001) de todos los demás grupos experimentales después de 28 días de exposición. De manera similar, todos los tratamientos mostraron estrés oxidativo dependiente de la dosis en las ratas tratadas. Sin embargo, la disminución significativamente alta en las actividades de CAT, SOD, y GST, así como la elevación de malondialdehído y GSH se observó en el grupo que recibió NPs a la tasa de 150 mg/kg de BW. Tío2 también causó alteraciones histológicas en el hígado. El estudio reveló que una dosis más alta de TiO2 Las NP ejercieron efectos significativamente dañinos en el hígado y la sangre en comparación con sus dosis más bajas, así como de todas las demás dosis de sus contrapartes a granel.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1011134419300399

Biosíntesis de Tío2 nanopartículas y su aplicación para el tratamiento de la lesión cerebral - Un estudio de toxicidad in vitro hacia el sistema nervioso central

En el estudio actual, una síntesis verde fácil de TiO2nanopartículas ( NPs ) utilizando el extracto de hoja de Lippia citriodora como agente estabilizador y reductor fue reportado. El TiO preparado2 Los NP se estudiaron usando XRD, UV, HRTEM, FTIR, Raman y Análisis EDS. El análisis TEM confirmó que el nanopartículas el tamaño está en el rango de 20 – 40 nm. FTIR y los espectros visibles UV – representaban el TiO2 Formación de PNs. Del mismo modo, el análisis de XRD y EDS validó la estructura rutilo cristalina de TiO2 NPs formadas. Además, se demostró que esta investigación examinaba el Tío2Toxicidad de NP en el SNC sistema nervioso central in vitro. En los cultivos celulares extraídos de las ratas ECB cortical embrionario cerebro, disminución sustancial en el neuroblastos se ha observado una vez después de incubar con Tío2NP durante 24 h a 96 h (5 a 20 mg/ml). Este estudio también demuestra la disminución de la proliferación de neuroblastos. En la conclusión, nuestra investigación ilustró evidentemente el TiO2Efecto tóxico de las NP sobre las células neuronales y la rata cerebro también se mencionó acerca de los efectos de toxicidad del Tío2que aún no se han descrito, por ejemplo, la disminución de la proliferación de neuroblastos in vitro.

https://www.researchgate.net/profile/Muhammad-Akram-88/publication/335620738_Neurotoxic_effects_of_titanium_dioxide_nanoparticles_on_the_brain_of_male_sprague_dawley_rats/links/5d70e941299bf1cb808862f7/Neurotoxic-effects-of-titanium-dioxide-nanoparticles-on-the-brain-of-male-sprague-dawley-rats.pdf

Efectos neurotóxicos de las nanopartículas de dióxido de titanio en el cerebro de ratas macho sprague dawley

Las nanopartículas de dióxido de titanio tienen diversas aplicaciones en muchos campos y se utilizan en cosmética, esterilización, pinturas, pasta de dientes, productos alimentarios, limpieza del aire, protectores solares y plantas de tratamiento de aguas residuales debido a sus propiedades únicas. Pero, por otro lado, el amplio uso de nanopartículas de dióxido de titanio suscita preocupación ante los retos que se avecinan para la salud humana. Este estudio evaluó el efecto neurotóxico de las nanopartículas de dióxido de titanio mediante histología, viabilidad celular, estrés oxidativo y nivel de acetilcolina esterasa. Para ello, se obtuvieron ratas macho Sprague Dawley (n=25) de 28 días de edad, después del destete, del estabulario de la Government College University, Faisalabad. Las ratas se dividieron aleatoriamente en cinco grupos con cinco ratas en cada grupo y se designaron como Control (C) sin tratamiento, Grupo Placebo (S) tratado con solución salina normal al 0,9% y tres grupos tratados con nanopartículas (Grupo 1 de 80 mg/kg, Grupo 2 de 120 mg/kg y Grupo 3 de 160 mg/kg de peso corporal de la rata). Las nanopartículas se inyectaron por vía intraperitoneal en días alternos durante 28 días. El día 29, las ratas fueron sacrificadas y se aisló el cerebro de todos los grupos. La acumulación de titanio en el cerebro se evaluó mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) y se observó un aumento de su concentración en función de la dosis. La viabilidad celular, la acetilcolina esterasa y las actividades del glutatión disminuyeron significativamente (P<0,05) en los grupos tratados con el Grupo 2 y el Grupo 3 en comparación con los grupos de control y placebo. También se observaron alteraciones histológicas en los grupos tratados con el cerebro expuesto a nanopartículas de dióxido de titanio. Este estudio reveló que las nanopartículas de dióxido de titanio son neurotóxicas, como lo expresan las alteraciones histológicas, la reducción de la viabilidad celular, la reducción de la actividad de la acetilcolina esterasa y el estrés oxidativo inducido por la reducción de la actividad del glutatión en ratas macho Sprague Dawley.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tb/c7tb01314k/unauth

Efectos dependientes del tamaño y la forma de las nanopartículas de dióxido de titanio en la permeabilización de la barrera hematoencefálica

Se ha descubierto que las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2-NP) se translocan al cerebro penetrando la barrera hematoencefálica (BBB), pero sigue sin conocerse en gran medida cómo pueden influir sus características fisicoquímicas en la permeabilización de la BBB. Probando partículas de TiO2 de diferentes formas y tamaños, descubrimos que: (1) las TiO2-NP pequeñas y esféricas permeabilizaban mejor una monocapa de células endoteliales de la microvasculatura cerebral humana similar a la BBB que las partículas grandes o en forma de barra; (2) las TiO2-NP estimulaban la formación de fibras de tensión de F-actina e inducían lagunas paracelulares y la activación de ROCK II. La permeabilización de la BBB mediada por las TiO2-NP se asoció con la captación intracelular y la reorganización del citoesqueleto; y (3) en ratas, las pequeñas TiO2-NP esféricas aumentaron significativamente la permeabilidad de la BBB y penetraron en el cerebro. Las TiO2-NPs se acumularon en el cerebro, pero no se observaron anomalías patológicas evidentes en la corteza cerebral y el hipocampo. Nuestro estudio investigó la neurotoxicidad de las TiO2-NPs, proporcionando así una evaluación científica para las potenciales aplicaciones biomédicas de las TiO2-Nps.

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jts/37/6/37_1247/_article/-char/ja/

Efecto de la exposición fetal a nanopartículas de dióxido de titanio en el desarrollo cerebral - información sobre regiones cerebrales

La producción de nanopartículas artificiales está aumentando en la nanotecnología, y el efecto de los nanomateriales sobre la salud es motivo de preocupación. Anteriormente se informó de que la exposición fetal al dióxido de titanio (TiO2) afecta al cerebro de la descendencia durante el periodo perinatal. El objetivo de este estudio era extraer regiones cerebrales candidatas de interés utilizando un grupo específico de Medical Subject Headings (MeSH) a partir de un conjunto de datos de microarrays de todo el cerebro de ratones expuestos prenatalmente a nanopartículas de TiO2. Tras la inyección subcutánea de TiO2 (0,4 mg en total) en ratones gestantes en los días gestacionales 6-15, se recogieron tejidos cerebrales de fetos macho en el día embrionario 16 y de crías macho en los días postnatales 2, 7, 14 y 21. Los cambios en la expresión génica se determinaron mediante microarrays y se analizaron con MeSH indicando las regiones cerebrales. Como resultado, un total de veintiún MeSH se enriquecieron significativamente a partir de los datos de expresión génica. Los resultados aportan datos que apoyan la hipótesis de que la exposición prenatal al TiO2 produce alteraciones en la corteza cerebral, el bulbo olfatorio y algunas regiones íntimamente relacionadas con los sistemas dopaminérgicos de los ratones descendientes. Los genes asociados con el cuerpo estriado se expresaron de forma diferencial durante el periodo perinatal, y los asociados con las regiones relacionadas con el sistema de neuronas dopaminérgicas y la región prefrontal se desregularon en el periodo infantil posterior. La información anatómica nos dio pistas sobre los mecanismos que subyacen a la alteración de la expresión génica cerebral y los fenotipos inducidos por la exposición fetal al TiO2.

https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3109/01480545.2013.866134

Efectos de la exposición subaguda a nanopartículas de TiO2, ZnO y Al2O3 sobre el estrés oxidativo y los cambios histológicos en hígado y cerebro de ratón

Los nanomateriales se encuentran en la vanguardia del campo de la nanotecnología, en rápido desarrollo. Sin embargo, la información relativa a la toxicidad de estas nanopartículas en los seres humanos y el medio ambiente sigue siendo deficiente. En el presente estudio se investigaron los efectos tóxicos de tres nanopartículas de óxidos metálicos, TiO2, ZnO y Al2O3, en los eritrocitos, el cerebro y el hígado de ratones. Se administró a ratones macho una dosis oral única de 500 mg/kg de cada nanopartícula durante 21 días consecutivos. Los resultados sugieren que la exposición a estas nanopartículas metálicas produjo un estrés oxidativo significativo en los eritrocitos, el hígado y el cerebro, como se desprende del aumento de los niveles de especies reactivas del oxígeno (ROS) y de la alteración de las actividades de las enzimas antioxidantes. Un aumento significativo de los niveles de dopamina y norepinefrina en la corteza cerebral y un mayor estrés oxidativo cerebral sugieren el potencial neurotóxico de estas nanopartículas. El análisis de microscopía electrónica de transmisión (MET) indicó la presencia de estas nanopartículas en el interior del citoplasma y el núcleo. Estos cambios también fueron apoyados por la inhibición de CuZnSOD y MnSOD, considerados como importantes biomarcadores de estrés oxidativo. Los efectos tóxicos producidos por estas nanopartículas fueron más pronunciados en el caso del óxido de zinc, seguido del óxido de aluminio y el dióxido de titanio, respectivamente. Los presentes resultados sugieren además la implicación del estrés oxidativo como uno de los principales mecanismos implicados en las manifestaciones tóxicas inducidas por nanopartículas.

https://www.hindawi.com/journals/bca/2017/4101735/

Efectos peligrosos de las nanopartículas de dióxido de titanio en el ecosistema

Aunque las nanopartículas (NP) han logrado un progreso increíble en el campo de la nanotecnología y la investigación biomédica y sus aplicaciones se exigen en todo el mundo industrial, particularmente en las últimas décadas, poco se sabe sobre el destino de las nanopartículas en el ecosistema. En cuanto a la bioseguridad de la nanotecnología, la nanotoxicidad va a ser la segunda prioridad de la nanotecnología que debe abordarse adecuadamente. Esta revisión cubre las preocupaciones químicas y biológicas sobre las nanopartículas, particularmente el dióxido de titanio (TiO2) NP y enfatiza el perfil toxicológico del Tío2a nivel molecular tanto en sistemas in vitro como in vivo. Además, se discuten los desafíos y las perspectivas futuras de la nanotoxicología que pueden proporcionar una mejor comprensión y nuevos conocimientos sobre la investigación en curso y futura en este campo.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166445X10004601

Efectos de las nanopartículas de dióxido de titanio sobre el crecimiento y algunos parámetros histológicos del pez cebra (Danio rerio) tras una exposición a largo plazo

Según algunos estudios anteriores, las nanopartículas (NPs) de dióxido de titanio (TiO2) tendrían una toxicidad ecológica de baja a media en pruebas a corto plazo. Pero actualmente se desconocen los riesgos a largo plazo de las NPs de TiO2. En este estudio, utilizamos el pez cebra (Danio rerio) como modelo in vivo para evaluar la toxicidad crónica de las NPs de TiO2. Nuestros resultados revelaron que existen efectos adversos obvios para el pez cebra, incluyendo la inhibición del crecimiento dependiente de la concentración y dependiente del tiempo y la disminución de la proporción de peso del hígado del pez cebra. Mientras tanto, sólo las branquias mostraron cambios histopatológicos, incluyendo el engrosamiento del edema y las láminas branquiales. El examen ICP-MS mostró que las NPs de TiO2 se acumulaban y distribuían en las branquias, el hígado, el corazón y el cerebro. El presente estudio sugiere que las NPs de TiO2 pueden translocarse entre órganos y atravesar la barrera hematoencefálica y la hematoencefálica tras una exposición prolongada. Dado el uso generalizado de las NPs de TiO2, es necesaria una base sistemática, coherente y probada para gestionar los inciertos aspectos sanitarios y medioambientales de las NPs de TiO2.

https://europepmc.org/article/med/25960011

Nanopartículas de dióxido de titanio: algunos aspectos de la toxicidad/enfoque en el desarrollo.

Las partículas de dióxido de titanio nanométrico (TiO2) pertenecen a las nanopartículas (NP) más ampliamente fabricadas a escala global debido a sus propiedades fotocatalíticas y los efectos de superficie relacionados. Las NP de Tío2 se encuentran entre las cinco NP principales utilizadas en productos de consumo. Ultrafine TiO2 es ampliamente utilizado en el número de aplicaciones, incluyendo pigmento blanco en pintura, cerámica, aditivo alimentario, material de envasado de alimentos, protectores solares, cremas cosméticas y componentes de implantes quirúrgicos. Datos que evidencian una distribución rápida, eliminación lenta o ineficaz, y la posible acumulación de tejido a largo plazo es especialmente importante para la evaluación del riesgo humano de TiO2 ultrafino y representa nuevos desafíos para investigar de manera más responsable los posibles efectos adversos por la acción de las NP de TiO2 considerando su exposición ubicua en varias dosis. El transporte de partículas de TiO2 ultrafinas en la circulación sistémica y la transición adicional a través de barreras, especialmente las placentarias y hematoencefálicas, están bien documentadas. Por lo tanto, desde el punto de vista del desarrollo, existe una creciente preocupación en la exposición a las NP de TiO2 durante las ventanas críticas, en el embarazo o en el período de lactancia, y el hecho de que las madres humanas, las mujeres y los hombres en edad fértil y por último, pero no menos importante, los niños pueden estar expuestos a altas dosis acumulativas. En esta revisión, se discuten la toxicocinética y particularmente la toxicidad de las NP de TiO2 en relación con los procesos en desarrollo, orientados principalmente al desarrollo del sistema nervioso central

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1386142511001314

El efecto del dióxido de titanio en los componentes bioquímicos del cerebro del pez cebra (Danio rerio): Un estudio FT-IR

Durante los últimos años, el uso de nanopartículas (NP) en productos comerciales y aplicaciones industriales ha aumentado considerablemente. Una de las nanopartículas más utilizadas es el dióxido de titanio (nTío2). Es un compuesto muy versátil que tiene muchos usos, dependiendo de su tamaño de partícula. En el presente documento se intenta estudiar el efecto del Tío2 nanopartículas y su material a granel en los componentes bioquímicos del cerebro del pez cebra (Danio rerio) usando la técnica FT-IR. Los espectros FT-IR revelan diferencias significativas en las intensidades de absorbancia entre el control y el Tío2 tejidos cerebrales expuestos, que reflejan alteraciones en los principales constituyentes bioquímicos como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos en los tejidos cerebrales de D. rerio debido a TiO2 exposición. Los resultados revelan además que el Tío2 las nanopartículas son más tóxicas que sus contrapartes a granel. La relación más alta de área integrada de carbonilo a CH2 picos (1743 cm−1:1458 cm−1) observado en el presente estudio en el nTío2 los tejidos cerebrales expuestos sugieren que los lípidos se están oxidando. Dado que la oxidación puede causar un aumento en los carbonilos y una degradación de los lípidos, ambos cambios podrían contribuir a la relación elevada. Además, la relación decreciente observada de áreas integradas de ambos 1458 cm−1:1542 cm−1 y 1743 cm−1:1542 cm−1 en el Tío2 los tejidos expuestos sugieren que la degradación lipídica predomina sobre la formación de carbonilo. Los cambios observados en los componentes bioquímicos en los tejidos cerebrales de D. rerio podría deberse a la sobreproducción de ROS.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/tox.22699

Visión general de los efectos tóxicos de las nanopartículas de dióxido de titanio en sangre, hígado, músculos y cerebro de un pez detritívoro neotropical

Se analizó la toxicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2-NP) en la sangre, el hígado, el músculo y el cerebro de un pez detritívoro neotropical, Prochilodus lineatus. Se expusieron peces juveniles a 0, 1, 5, 10 y 50 mg L-1 de TiO2-NP durante 48 horas (exposición aguda) o 14 días (exposición subcrónica) para evaluar los cambios en la hematología, la genotoxicidad/mutagenicidad de los glóbulos rojos (GR), la función hepática (producción de especies reactivas del oxígeno (ROS), respuestas antioxidantes, desintoxicación e histopatología), la actividad de la acetilcolinesterasa (AChE) en músculos y cerebro, y la bioacumulación de Ti. El TiO2-NP no causó daños genéticos en los glóbulos rojos, pero redujo de forma aguda los glóbulos blancos y aumentó los monocitos. Subcrónicamente, disminuyeron los glóbulos rojos, aumentaron el volumen celular medio y la hemoglobina, y disminuyeron los glóbulos blancos y los linfocitos. Por lo tanto, el NP tiene el potencial de afectar al sistema inmunitario y aumentar el gasto energético, reduciendo la capacidad de los peces para evitar a los depredadores y resistir a los patógenos. En el hígado, la exposición aguda redujo las ERO y aumentó el contenido de glutatión (GSH), mientras que la exposición subcrónica redujo la actividad de la superóxido dismutasa y aumentó la actividad de la glutatión-S-transferasa (GST) y el contenido de GSH. El GSH y la GST parecen desempeñar un papel esencial en el metabolismo del NP y las ERO, lo que probablemente aumenta la tasa metabólica de los hepatocitos, lo que puede ser la causa de la hipertrofia celular observada, la desorganización de los cordones hepáticos y las alteraciones morfológicas degenerativas. Aunque la mayoría de los estudios indican que el riñón es el responsable de metabolizar y/o eliminar el TiO2-NP, este estudio demuestra que el hígado también tiene un papel principal en estos procesos. No obstante, el Ti siguió acumulándose en el hígado, el músculo y el cerebro y disminuyó la actividad AChE muscular tras una exposición aguda, lo que demuestra su potencial neurotóxico. Se necesitan más estudios para comprender mejor las vías bioquímicas por las que se metaboliza el TiO2-NP y cómo su bioacumulación puede afectar a la homeostasis y la supervivencia de los peces en el medio ambiente.

https://www.hindawi.com/journals/jnm/2012/964381/

Efectos toxicológicos de las nanopartículas de dióxido de titanio: Una revisión de los estudios in vivo

La esencia de la nanotecnología es la producción de nanopartículas (NPs) con propiedades fisicoquímicas únicas que permiten su aplicación en todo el mundo en nuevas estructuras, materiales y dispositivos. El consiguiente aumento de la exposición humana a las nanopartículas ha suscitado preocupación por su perfil de salud y seguridad. Se ha informado de que el dióxido de titanio (TiO2) induce respuestas pulmonares adversas en animales expuestos. Sin embargo, no se conocen del todo las actividades biológicas potencialmente más peligrosas de las NPs de TiO2 en comparación con sus homólogas de tamaño fino. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es proporcionar una evaluación exhaustiva de los efectos tóxicos inducidos por las NPs de TiO2 en experimentos in vivo. Su objetivo es comprender en profundidad el comportamiento toxicológico de las NPs de TiO2 y predecir sus posibles efectos sobre la salud humana. Además, puede ser un instrumento para extrapolar datos relevantes para la evaluación y gestión del riesgo humano y para identificar aquellos aspectos críticos que merecen gran atención en futuras investigaciones poblacionales y epidemiológicas.

https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-021-01360-2

Historia de la regulación del dióxido de titanio como aditivo alimentario: una revisión

Desde su descubrimiento a finales del siglo dieciocho y la producción en masa a principios del siglo veinte, el dióxido de titanio se ha utilizado en una amplia gama de aplicaciones tales como pinturas, cosméticos, almacenamiento de energía, etc, fotocatálisis y alimentos. Preocupaciones de salud con respecto al Tío2 el uso como aditivo alimentario, denominado E171 en Europa, se debe principalmente a la presencia de nanopartículas, mientras que debe contener solo micropartículas. Aquí presentamos la historia del uso creciente del TiO2 desde el final de la Segunda Guerra Mundial, seguido de las crecientes preocupaciones a principios del siglo veintiuno, hasta la decisión europea de prohibir el uso del TiO2 en comida en 2022. Discutimos la evolución del TiO2 regulación, dentro de la regulación de productos químicos, particularmente en Europa. Destacamos el papel específico desempeñado por las partes interesadas: agencias reguladoras, empresas, científicos y asociaciones. Se identificaron dos períodos. En el primer período (1945–2000), marcado por el creciente uso de productos químicos, y de aditivos alimentarios en la industria, la regulación de los productos químicos progresó con el doble objetivo de dominar y adaptarse a los riesgos. En el segundo período, a partir de la década de 2000, la regulación del TiO2 como aditivo alimentario en Europa ha evolucionado en el contexto de la regulación de la nanotecnología. El enfoque liberal que asocia las nanotecnologías con el progreso y la competitividad de las empresas y de las economías ha sido desafiado gradualmente por la acumulación de trabajo científico que señala los riesgos para la salud humana durante el último periodo. En el contexto de una gobernanza de seguridad alimentaria basada en la separación de la evaluación de riesgos y la gestión de riesgos, el TiO2 el caso revela el papel de señalización desempeñado por el trabajo académico, mientras que los grupos de la sociedad civil promueven la mediatización y pueden imponer el principio de precaución como base para esta regulación.

 https://link.springer.com/article/10.1007/s10565-009-9132-z

Toxicidad y respuestas celulares de las células intestinales expuestas al dióxido de titanio

El creciente uso de nanomateriales en productos sanitarios e industriales aumenta la posibilidad de su ingestión por parte de humanos, otros mamíferos y peces. Si bien la toxicidad de muchos nanomateriales se ha estudiado recientemente, los informes de efectos no letales de los nanomateriales siguen estando mal definidos. Este estudio investiga las posibles vías por las que las nanopartículas, dióxido de titanio (TiO2), podría cruzar la capa de epitelio empleando estudios de toxicidad y mecanicistas. Este estudio proporciona evidencia de que a 10 μg / ml y más, TiO2 Las nanopartículas atraviesan el revestimiento epitelial del modelo intestinal por transcitosis, aunque a niveles bajos. Wil2 fue capaz de penetrar en y a través de las células sin interrumpir los complejos de unión, según lo medido por γ-catenina. Para monitorear la integridad epitelial, se empleó resistencia eléctrica transepitelial (TEER) y se determinaron bajas concentraciones (10 o 100 μg / ml) de TiO2 no interrumpan la integridad epitelial. Los resultados del análisis de vivos/muertos no mostraron muerte celular después de la exposición al TiO2. Además, a 10 μg/mL (y superior) de TiO2 Las nanopartículas comienzan la alteración de la organización de ambos microvillares en la superficie apical del epitelio e inducen un aumento del calcio libre intracelular. Este último es un mecanismo que utilizan las células para responder a los estímulos extracelulares y puede estar relacionado con la alteración de las microvellosidades apicales. Aunque TiO2 no muestra muerte celular, la implicación de otros efectos no letales podría conducir a resultados no deseados (es decir, enfermedad, desnutrición, acortamiento de la vida útil, etc.).

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S100107421733694X

Toxicidad y mecanismos de acción de las nanopartículas de dióxido de titanio en organismos vivos

Las nanopartículas de dióxido de titanio (NPs de TiO2) son uno de los nanomateriales más utilizados en los sectores de productos de consumo, agricultura y energía. Su gran demanda y sus aplicaciones generalizadas provocan inevitablemente daños en los organismos y los ecosistemas. Una mejor comprensión de la toxicidad de las NP de TiO2 en los organismos vivos puede promover la evaluación de riesgos y las prácticas de uso seguro de estos nanomateriales. Esta revisión resume los efectos tóxicos de las NP de TiO2 en múltiples taxones de microorganismos, algas, plantas, invertebrados y vertebrados. El mecanismo de la toxicidad de las NP de TiO2 para los organismos puede resumirse en tres aspectos: Las especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas por las NPs de TiO2 tras la inducción de pares electrón-hueco; el daño a la pared celular y la peroxidación lipídica de la membrana celular causada por la adhesión de las NP a las células por fuerza electrostática debido a la gran superficie de las NPs de TiO2; y la adhesión de las NP de TiO2 a los orgánulos intracelulares y a las macromoléculas biológicas tras el daño a las membranas celulares.

https://link.springer.com/article/10.1007/s00204-007-0253-y

Distribución tisular y toxicidad de nanopartículas de dióxido de titanio administradas por vía intravenosa en ratas

La distribución tisular y la toxicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio administradas por vía intravenosa (TiO2) (>10 % en peso a <100 nm de tamaño) debido a la importancia fundamental de obtener información sobre la cinética de esta nanopartícula ampliamente utilizada en una situación de biodisponibilidad del 100%. Las ratas Wistar macho fueron tratadas con inyecciones intravenosas únicas de una suspensión de TiO2 en suero (5 mg/kg de peso corporal) y el contenido tisular de TiO2 se determinó 1, 14 y 28 días después. También se evaluaron los parámetros bioquímicos y los antígenos en el suero para determinar posibles cambios patológicos. La salud y el comportamiento de los animales fueron normales durante todo el estudio. No hubo niveles detectables de TiO2 en células sanguíneas, plasma, cerebro o ganglios linfáticos. El TiO2 los niveles fueron más altos en el hígado, seguidos en orden decreciente por los niveles en el bazo, el pulmón y el riñón, y los más altos en el día 1 en todos los órganos. Wil2 los niveles se mantuvieron en el hígado durante 28 días, hubo una ligera disminución en el TiO2 niveles desde el día 1 hasta los días 14 y 28 en el bazo, y un retorno a los niveles de control para el día 14 en el pulmón y el riñón. No hubo cambios en las citoquinas y enzimas medidas en muestras de sangre, lo que indica que no hubo respuesta inflamatoria detectable o toxicidad orgánica. En general, ratas expuestas al TiO2 Las nanopartículas por una vía que permite la disponibilidad sistémica inmediata mostraron una distribución esperada del tejido, sin efectos tóxicos obvios para la salud, sin respuesta inmune y sin cambios en la función del órgano. Por lo tanto, incluso con el 100% de biodisponibilidad de los 5 mg/kg de TiO2 dosis ofrecida por la vía de administración intravenosa, no hubo efectos tóxicos notables evidentes en los animales de experimentación. Estos resultados indican que el TiO2 las nanopartículas podrían usarse de forma segura en dosis bajas.

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0151365

Toxicidad relacionada con la forma de las nanofibras de dióxido de titanio

Dióxido de titanio (TiO)2) las nanofibras son un nuevo nanomaterial fibroso con aplicaciones crecientes en una variedad de campos. Mientras que los efectos biológicos del TiO2 Las nanopartículas han sido ampliamente estudiadas, la caracterización toxicológica del TiO2 Nanofibras está lejos de ser completa. En este estudio, evaluamos la toxicidad de la anatasa TiO disponible comercialmente2 nanofibras usando TiO2 nanopartículas (NP) y amianto crocidolita como materiales de referencia no fibrosos o fibrosos. Los criterios de valoración evaluados fueron la viabilidad celular, la hemólisis, la activación de macrófagos, la resistencia eléctrica transepitelial (un indicador de la competencia de la barrera epitelial), la producción de ROS y el estrés oxidativo, así como la morfología de las células expuestas. Los resultados mostraron que el TiO2 Las nanofibras causaron una disminución de la viabilidad celular, dependiente de la dosis, con mayores efectos sobre las células epiteliales alveolares que sobre los macrófagos. Los efectos observados fueron comparables a los de la crocidolita, mientras que el TiO2 NP no disminuyó la viabilidad celular. TiO2 También se encontraron nanofibras dotadas de una marcada actividad hemolítica, a niveles significativamente superiores a los observados con TiO2 nanopartículas o crocidolita. Además, TiO2 nanofibras y crocidolita, pero no TiO2 nanopartículas, causaron una disminución significativa de la resistencia eléctrica transepitelial de las monocapas de células de las vías respiratorias. Las imágenes SEM demostraron que la interacción con nanofibras y crocidolita causó perturbación de la forma celular con las fibras más largas incompletas o no fagocitadas. La expresión de varios marcadores proinflamatorios, como la producción de NO y la inducción de Nos2 y Ptgs2, se incrementó significativamente por tiO2 nanofibras, así como por TiO2 nanopartículas y crocidolita. Este estudio indica que el TiO2 Las nanofibras tuvieron efectos tóxicos significativos y, para la mayoría de los criterios de valoración, con la excepción de los cambios proinflamatorios, son más bioactivas que el TiO2 nanopartículas, mostrando la relevancia de la forma en la determinación de la toxicidad de los nanomateriales. Dado que varios efectos tóxicos del TiO2 las nanofibras parecen comparables a las observadas con crocidolita, la posibilidad de que ejerzan toxicidad dependiente de la longitud in vivo parece digna de una mayor investigación.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0887233315000752

Toxicidad de las nanopartículas de dióxido de titanio en el sistema nervioso central

Las nanopartículas de dióxido de titanio (TIO NP) han encontrado muchas aplicaciones prácticas en la industria y la vida diaria. Una aplicación generalizada de los NP de TiO plantea la cuestión de la seguridad de su uso en el contexto de la posible exposición ocupacional, ambiental e intencional de los seres humanos y la biota. Las NP de TiO ingresan fácilmente al cuerpo a través de la inhalación, cruzan la barrera hematoencefálica y se acumulan en el cerebro, especialmente en la corteza y el hipocampo. La toxicidad de estos NP y los mecanismos moleculares de su acción han sido ampliamente estudiados en los últimos años. Los estudios mostraron que la exposición a las NP de TiO resultó en la activación de la microglía, la producción reactiva de especies de oxígeno, la activación de las vías de señalización involucradas en la inflamación y la muerte celular, tanto in vitro como in vivo. En consecuencia, tal acción condujo a la neuroinflamación, una mayor lesión cerebral. También se ha observado un deterioro de la memoria de reconocimiento espacial y de la actividad locomotora

https://link.springer.com/article/10.1186/1743-8977-6-35

Toxicidad y bioactividad de los nanomateriales de dióxido de titanio dependientes de la longitud de las partículas

Dióxido de titanio (TiO)2) los nanomateriales tienen usos beneficiosos considerables como fotocatalizadores y células solares. Se ha establecido durante muchos años que el TiO de grado pigmentario2 (esfera de 200 nm) es relativamente inerte cuando se internaliza en un sistema modelo biológico (in vivo o in vitro). Por esta razón, TiO2 los nanomateriales se consideran una alternativa atractiva en aplicaciones donde se producirán exposiciones biológicas. Desafortunadamente, los óxidos metálicos a nanoescala (una dimensión < 100 nm) pueden o no exhibir el mismo potencial tóxico que el material original. Un problema que complica aún más es el efecto de la modificación o ingeniería del nanomaterial para que sea estructural y geométricamente diferente del material original.

TiO2 Nanoesferas, nanobeltos cortos (< 5 μm) y largos (> 15 μm) fueron sintetizados, caracterizados y probados para su actividad biológica utilizando macrófagos alveolares murinos primarios e in vivo en ratones. Este estudio demuestra que la alteración de la anatasa TiO2 El nanomaterial en una estructura de fibra de más de 15 μm crea una partícula altamente tóxica e inicia una respuesta inflamatoria por parte de los macrófagos alveolares. Estos nanomateriales en forma de fibra indujeron la activación del inflamasoma y la liberación de citoquinas inflamatorias a través de un mecanismo mediado por catepsina B. En consecuencia, tiO largo2 los nanobeltos interactúan con los macrófagos pulmonares de una manera muy similar al asbesto o la sílice.

Estas observaciones sugieren que cualquier modificación de un nanomaterial, que resulte en un alambre, fibra, cinturón o tubo, se pruebe para detectar el potencial patógeno. Como demuestra este estudio, la toxicidad y el potencial patógeno cambian dramáticamente a medida que la forma del material se altera en una que una célula fagocítica tiene dificultades para procesar, lo que resulta en una interrupción lisosomal.

https://link.springer.com/article/10.1186/s12951-018-0376-8

Revisión crítica de la evaluación de la seguridad de los aditivos de dióxido de titanio en los alimento

La ingeniería de nanomateriales proporciona un importante avance tecnológico que ofrece beneficios sustanciales para las aplicaciones no solo en la producción y el procesamiento, sino también en el envasado y almacenamiento de alimentos. Una comercialización en expansión de nanomateriales como parte de la dieta moderna aumentará sustancialmente su ingesta oral en todo el mundo. Si bien el riesgo de inhalación de partículas recibió mucha atención, existen lagunas de conocimiento con respecto a los posibles efectos adversos para la salud debido a la exposición gastrointestinal. Este problema se destaca por el dióxido de titanio de grado pigmentario (TiO2), que confiere un color blanco y una mayor opacidad con un diámetro de partícula óptimo de 200–300 nm. Sin embargo, los análisis de distribución de tamaño mostraron que los lotes de TiO de grado alimenticio2 siempre comprenden una fracción de tamaño nanométrico como subproducto inevitable de los procesos de fabricación. TiO de tamaño submicrónico2 Las partículas, en Europa catalogadas como E 171, se utilizan ampliamente como aditivo alimentario, aunque la evaluación de riesgos pertinente nunca se ha completado satisfactoriamente. Por ejemplo, no es posible obtener una ingesta diaria segura de TiO2 de los estudios de alimentación a largo plazo disponibles en roedores. Además, el uso de TiO2 Las partículas en el sector alimentario conducen a las exposiciones más altas en los niños, pero solo unos pocos estudios abordan la vulnerabilidad de este grupo de edad en particular. La extrapolación de estudios en animales a humanos también es problemática debido a las lagunas de conocimiento en cuanto a los efectos gastrointestinales locales del TiO2 partículas, principalmente en la mucosa y el sistema linfoide asociado al intestino. Distribuciones tisulares después de la administración oral de TiO2 difieren de otras vías de exposición, lo que limita la relevancia de los datos obtenidos de la inhalación o las inyecciones parenterales. Tales dificultades e incertidumbres surgen en la evaluación retrospectiva del TiO2 las partículas ejemplifican la necesidad de un requisito de datos adecuados para la futura evaluación de nuevas partículas de tamaño nanométrico o submicrométrico añadidas deliberadamente a los alimentos.

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es500436x

Caracterización del dióxido de titanio de grado alimenticio: la presencia de partículas de tamaño nanométrico

Dióxido de titanio (TiO)2) se utiliza ampliamente en productos alimenticios, que eventualmente ingresarán a plantas de tratamiento de aguas residuales y ambientes terrestres o acuáticos, sin embargo, se sabe poco sobre la fracción de este TiO2 es decir, nanoescala, o las propiedades físicas y químicas del TiO2 que influyen en su destino o toxicidad humana y ambiental. En lugar de analizar el TiO2 propiedades en muestras complejas de alimentos o ambientales, adquirimos muestras de TiO de grado alimenticio2 obtenido de proveedores mundiales de alimentos y luego, utilizando técnicas espectroscópicas y otras técnicas analíticas, cuantificó varios parámetros (composición elemental, estructura cristalina, tamaño y composición de la superficie) que se informa que influyen en el destino ambiental y la toxicidad. Otra muestra de nano-TiO2 que generalmente se vende para aplicaciones catalíticas (P25) y se usa ampliamente en estudios de toxicidad, se analizó para su comparación. TiO de grado alimenticio y P252 son productos de ingeniería, frecuentemente sintetizados a partir de precursores de titanio purificados, y no molidos a partir de minerales a gran escala. Los materiales de tamaño nanométrico estaban presentes en todo el TiO de grado alimenticio2 las muestras y la microscopía electrónica de transmisión mostraron que las muestras 1-5 contenían 35, 23, 21, 17 y 19% de partículas primarias de tamaño nanométrico (<100 nm de diámetro) por número, respectivamente (todas las partículas primarias P25 tenían <100 nm de diámetro). Ambos tipos de TiO2 agregado en agua con un diámetro hidrodinámico promedio de >100 nm. Las muestras de grado alimenticio contenían fósforo (P), con concentraciones que oscilaban entre 0,5 y 1,8 mg de P/g de TiO2. El contenido de fósforo de P25 estaba por debajo de los límites de detección de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente. Presumiblemente debido a un recubrimiento basado en P detectado por espectroscopia de fotoelectrones de rayos X, el potencial ζ del TiO de grado alimenticio2 la suspensión en agua desionizada varió de -10 a -45 mV alrededor del pH 7, y el punto isoeléctrico para el TiO de grado alimenticio2 (<pH 4) fue significativamente menor que la de P25. La presencia de otros elementos en o sobre el TiO2 (El contenido de Si de 0.026-0.062% y el contenido de Al de 0.0006-0.810%) también fue diferente del caso de P25 e influiría en el destino ambiental de TiO2. El análisis de difracción de rayos X confirmó la presencia de anatasa y/o rutilo en los materiales de grado alimenticio, y aunque la presencia de TiO amorfo2 no se puede descartar, es poco probable sobre la base del análisis Raman. El TiO de grado alimenticio2 era fotoactivo solar. Los colorantes catiónicos se adsorben más fácilmente al TiO de grado alimenticio2 que P25, lo que indica potenciales muy diferentes para la interacción con compuestos orgánicos en el medio ambiente. Esta investigación muestra que el TiO de grado alimenticio2 contiene nanomateriales de ingeniería con propiedades bastante diferentes de las de P25, que se ha utilizado anteriormente en muchos estudios de ecotoxicidad, y porque el TiO de grado alimenticio2 es más probable que P25 entre en el medio ambiente (es decir, niveles de exposición potencialmente más altos), existe la necesidad de diseñar estudios ambientales (y humanos) de destino y toxicidad que comparen el TiO de grado alimenticio con el catalítico2

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es204168d

Nanopartículas de dióxido de titanio en alimentos y productos de cuidado personal

El dióxido de titanio es un aditivo común en muchos alimentos, cuidado personal y otros productos de consumo utilizados por las personas, que después de su uso pueden ingresar al sistema de alcantarillado y, posteriormente, ingresar al medio ambiente como efluentes tratados descargados a aguas superficiales o biosólidos aplicados a tierras agrícolas, desechos incinerados o sólidos de vertederos. Este estudio cuantifica la cantidad de titanio en productos alimenticios comunes, deriva estimaciones de la exposición humana al TiO dietético (nano-)2, y discute el impacto de la fracción a nanoescala de TiO2 entrando en el medio ambiente. Los alimentos con mayor contenido de TiO2 incluía caramelos, dulces y chicles. Entre los productos de cuidado personal, las pastas dentales y los protectores solares selectos contenían de 1% a >10% de titanio en peso. Mientras que algunas otras cremas contenían titanio, a pesar de ser de color blanco, la mayoría de los champús, desodorantes y cremas de afeitar contenían los niveles más bajos de titanio (<0.01 μg / mg). Para varios productos farmacéuticos de alto consumo, el contenido de titanio varió desde por debajo del límite de detección del instrumento (0,0001 μg Ti/mg) hasta un máximo de 0,014 μg Ti/mg. Microscopía electrónica y pruebas de estabilidad de TiO de grado alimenticio2 (E171) sugiere que aproximadamente el 36% de las partículas son menos de 100 nm en al menos una dimensión y que se dispersa fácilmente en el agua como coloides bastante estables. Sin embargo, la filtración de productos de consumo solubilizados en agua y productos de cuidado personal indicó que menos del 5% del titanio pudo pasar a través de poros de 0,45 o 0,7 μm. Dos pinturas blancas contenían 110 μg Ti/mg, mientras que tres selladores (es decir, pintura de capa prima) contenían menos titanio (25 a 40 μg Ti/mg). Esta investigación mostró que, si bien muchos productos de color blanco contenían titanio, no era un requisito previo. Aunque varias de estas clases de productos contenían bajas cantidades de titanio, su uso generalizado y eliminación por el desagüe y, finalmente, a las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) merece atención. Un análisis de exposición humana de Monte Carlo al TiO2 a través de los alimentos identificó a los niños como los que tienen las exposiciones más altas porque el TiO2 El contenido de dulces es más alto que otros productos alimenticios y que una exposición típica para un adulto estadounidense puede ser del orden de 1 mg de Ti por kilogramo de peso corporal por día. Por lo tanto, debido a los millones de toneladas de pigmento blanco a base de titanio utilizado anualmente, las pruebas deben centrarse en el TiO de grado alimenticio.2 (E171) en lugar de la adoptada en muchas pruebas de salud y seguridad ambiental (es decir, P25), que se utiliza en cantidades mucho más bajas en productos con menos probabilidades de entrar en el medio ambiente (por ejemplo, soportes de catalizadores, recubrimientos fotocatalíticos).

https://www.intechopen.com/chapters/55345

Dióxido de titanio como aditivo alimentario

El dióxido de titanio es un óxido metálico blanco utilizado en muchas categorías de alimentos como aditivos alimentarios para proporcionar un efecto blanqueador. Si su uso cumple con las cinco especificaciones que incluyen la vía de síntesis, la fase cristalográfica, la pureza, la cantidad y la inocuidad, todos los demás parámetros no están definidos y apenas se documentaron. Sin embargo, en los últimos 3 años, dos estudios han caracterizado profundamente el TiO2 de grado alimenticio y han convergido al hecho de que la distribución del tamaño del TiO2 de grado alimenticio se extiende sobre el rango de nanopartículas (<100 nm) y la superficie no es TiO2 puro sino que está cubierta por especies de fosfato y, finalmente, silicio o aluminio, que modifican la química superficial de estas partículas. Hasta ahora, este material se consideraba seguro. Sin embargo, los estudios toxicológicos posteriores a la última reevaluación por parte de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria revelan algunas preocupaciones debido a la capacidad de las partículas de TiO2 para alterar la barrera intestinal. Esto refuerza la idea de seguir reforzando la evaluación de riesgos sobre el TiO2 de grado alimenticio.

https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12989-015-0101-9

Las partículas de dióxido de titanio de grado farmacéutico / alimenticio se absorben en el torrente sanguíneo de voluntarios humanos

La exposición a nano y micropartículas persistentes diseñadas a través de la vía oral está bien establecida. Los estudios en animales han demostrado que, una vez ingeridas, una pequeña proporción de tales partículas se translocan del tracto gastrointestinal a otros tejidos. La exposición al dióxido de titanio está muy extendida a través de la vía oral, pero solo un estudio ha proporcionado evidencia indirecta (análisis totales de titanio) de la absorción en el torrente sanguíneo en humanos. Se buscó replicar estas observaciones y proporcionar evidencia adicional para la absorción de partículas.

A los voluntarios humanos con permeabilidad intestinal normal se les administró por vía oral 100 mg de dióxido de titanio de grado farmacéutico / alimenticio. Las muestras de sangre se recogieron de 0,5 a 10 h después de la ingestión y se analizaron para detectar la presencia de cuerpos reflectantes (partículas) mediante microscopía de campo oscuro, y para titanio total mediante espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los análisis de películas sanguíneas implicaron una absorción temprana de partículas (2 h) con un máximo máximo a las 6 h después de la ingestión. La presencia de estas partículas reflectantes en la sangre reflejó aproximadamente los niveles de titanio total por ICP-MS, proporcionando una buena evidencia de que este último es una medida de la absorción de partículas enteras (dióxido de titanio).

Este estudio muestra que una fracción del dióxido de titanio de grado farmacéutico / alimenticio es absorbido sistémicamente por los humanos después de la ingestión. Confirma que pueden existir al menos dos rutas de absorción de partículas en el intestino humano: una proximal y otra distal. El trabajo adicional debería cuantificar la exposición humana y la absorción de tales partículas persistentes.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2022/en/d1en00833a

Impacto toxicológico de las nanopartículas de dióxido de titanio y el dióxido de titanio de grado alimenticio (E171) en la salud humana y ambiental

El uso generalizado de dióxido de titanio (TiO)2) como pigmento, principalmente en forma de nanopartículas (NP), para una variedad de aplicaciones, despierta crecientes preocupaciones sobre su posible impacto en la salud humana y los ecosistemas acuáticos y terrestres. Particularmente relevante es el impacto de la ingestión de este nanomaterial de productos que contienen TiO de grado alimenticio2 (E171), así como alimentos "contaminados" por TiO2 disperso en el medio ambiente. De hecho, TiO2 Los NP inevitablemente se filtrarán en el medio ambiente y serán transportados en agua y suelo, actuando sobre organismos y ecosistemas. Wil2 Los NP pueden pasar a través de las membranas biológicas, entrar en las células y acumularse en tejidos y órganos, ejerciendo efectos tóxicos. A pesar de los enormes esfuerzos realizados en los últimos años para aclarar mejor las interacciones entre tiO2 Los NP y el anfitrión, las diferencias en los enfoques experimentales y/o los resultados controvertidos aún dificultan el establecimiento de una verdadera percepción del riesgo. Para dibujar una imagen más homogénea del problema, aquí escribimos una revisión crítica de la literatura, más que una revisión taxonómica, seleccionando evidencia de cualquier correlación entre las características físico-químicas del TiO.2 Los NP, su paso a través de barreras biológicas y el impacto en la salud humana y ambiental.

Puntos clave:

El E 171, o TiO2, es un aditivo alimentario comúnmente utilizado para la coloración de productos.

Investigaciones científicas indican que el TiO2 puede tener efectos tóxicos en el cerebro, hígado, riñones, pulmones, vejiga urinaria y glándula tiroides.

La exposición crónica al TiO2 se asocia con un mayor riesgo de enfermedades hepáticas, renales y pulmonares.

El TiO2 se ha vinculado a un mayor riesgo de diversos tipos de cáncer.

La seguridad del E 171 en productos alimentarios y farmacéuticos debe ser objeto de un escrutinio y regulación adecuados.