Диоксид титана сегодня выходит на первые полосы СМИ, публикующих информацию по медицине и здоровью населения. Еще недавно он считался отличным пищевым красителем — придающим удивительный белоснежный оттенок и при этом безопасным для человеческого организма. Но по мере изучения его свойств многие врачи и ученые уже не готовы считать его столь уж безвредным. И не только его, но и собственно титан, который славится своей физиологической инертностью по отношению к нашему телу.
MedAboutMe выяснял, что нового об опасных свойствах диоксида титана узнала наука за последнее время.
Диоксид титана как пищевая добавка
В середине прошлого века диоксид титана заменил токсичные и крайне опасные для человека свинцовые красители, которые использовались при производстве пластмасс и красок. Постепенно его стали применять и в пищевой промышленности, и в фармацевтическом производстве, и в различных других областях, где он напрямую вступал в контакт с человеческим организмом.
Диоксид титана (TiO2) — по сути своей, белый краситель. От других подобных веществ диоксид титана отличается необычайной стойкостью и яркостью белого цвета — последний пункт объясняется его высокими показателями преломления. Как фотокатализатор и термостабилизатор, диоксид титана имеет маркировку Р25, размер его частиц менее 50 нм.
Кроме того, это пищевая добавка с маркировкой Е171, и размер частиц TiO2 в этом случае в среднем составляет 110 нм, точнее, колеблется в пределах от 30 до 400 нм. Чуть более трети частиц (36%) имеют размер менее 100 нм — и именно этот факт определяет степень опасности диоксида титана для здоровья человека. Чем меньше частицы — тем более они биологически активны, так как могут проникать глубже в ткани и там накапливаться. Наночастицы (из диапазона от 1 до 100 нм) также проходят сквозь очистные фильтры и попадают в организм человека и животных повторно.
В своем естественном состоянии диоксид титана представляет собой смесь трех минералов: рутила (большая часть), анатаза и брукита. Анатаз — самое токсичное соединение из всех — он в 100 раз опаснее рутила.
Многие продукты белого цвета содержат диоксид титана. Больше всего (до 100 мг на одну порцию) его в белой глазури — той самой, что придает белоснежный цвет жевательной резинке, который так любят рекламировать маркетологи. Не меньшее количество TiO2 содержится и в кокосовой стружке, которой часто посыпают кондитерские изделия.
В количествах до 1 мг на порцию диоксид титана можно найти в соусах, молочных продуктах и шоколаде, а также в твердой глазурированной оболочке таких популярных сладостей, как M&Ms и др.
Сколько диоксида титана попадает в организм человека — сказать сложно, так как это зависит от его пищевых предпочтений. Например, дети, активно потребляющие молочные продукты и сладости, могут за день получать сотни миллиграммов TiO2.
Диоксид титана также входит в состав многих косметических средств, он является компонентом оболочек целого ряда лекарственных препаратов, в частности, его используют при производстве желатиновых капсул белого цвета.
Диоксид титана против перекиси водорода
Стоматологи считают, что диоксид титана после незначительной модификации может заменить собой перекись водорода в процедурах по отбеливанию зубов.
После обработки 30%-ной перекисью на поверхности зуба наблюдаются признаки деминерализации эмали, что ведет к снижению ее защитных свойств, а также к повышению чувствительности зубов. Вместо перекиси предлагается использовать nano-TiO2@PDA — комплекс из диоксида титана и полидофамина.
Отбеливающий эффект развивается под действием синего света. В ходе эксперимента было показано, что за 4-хчасовую процедуру удается добиться таких же результатов, как при использовании перекиси водорода, но без повреждения эмали.
Сторонники использования nano-TiO2@PDA утверждают, что данная модификация диоксида титана менее токсична для слизистой и даже обладает антибактериальными свойствами, то есть заодно чистит зубы от патогенных бактерий.
Но так ли уж безопасен диоксид титана?
Все больше и больше ученых считают, что мнении об инертности и безопасности этого вещества ошибочно. И стоит повнимательнее приглядеться к его самым мелким фракциям — наночастицам.
Диоксид титана и диабет
Скачок применения диоксида титана как пищевой добавки произошел в 1960-х годах. А с 1970-х годов заболеваемость сахарным диабетом 2 типа выросла в 4 раза. Конечно, часть этого прироста следует отнести за счет развития методов диагностики, но многие эксперты сегодня склоняются к тому, что одной из причин послужил именно диоксид титана.
Диоксид титана, как пищевая добавка, входит в состав зубной пасты, где его содержание может составлять до 5,6 мкг/мг, шампуней, кремов для бритья и дезодорантов. Также ТiO2 является компонентом солнцезащитных кремов. Но во всех этих случаях поступление диоксида титана через слизистые (при чистке зубов) и через кожу (при нанесении кремов) контролирующими организациями не учитывается.
А зря. В июне этого года ученые из Техасского университета сообщили, что обнаружили в поджелудочной железе людей с диабетом кристаллы диоксида титана, причем у недиабетиков TiO2 в поджелудочной не было. По мнению исследователей, наночастицы могут своим присутствием приводить к повреждению органа и, как следствие, вызывать ответ со стороны иммунной системы. Повышенная выработка лейкоцитов приводит к воспалительному процессу и гибели здоровых клеток поджелудочной железы и снижению выработки инсулина. Как следствие, развивается диабет 2 типа.
Сами ученые сравнивают действие диоксида титана на поджелудочную с действием асбеста на ткани легких, приводящим к развитию силикоза и асбестоза. Конечно, это не единственный фактор риска развития диабета, но вполне возможно, что он играет значимую роль в развитии болезни.
Диоксид титана и риски для здоровья
Тезис о безопасности TiO2 в своей основе содержит утверждение, что это вещество не растворяется в воде. И это действительно так. Однако наночастицы проникают сквозь клеточные стенки и могут накапливаться в тканях тела человека.
Исследования последних лет показывают, что при поглощении диоксида титана с пищей он все-таки взаимодействует с ферментами и белками желудочно-кишечного тракта и может менять их свойства. В экспериментах на мышах было показано, что его частицы опасны для тканей селезенки, крови, почек. Работы на крысах демонстрируют канцерогенный эффект диоксида титана.
Конечно, все эти исследования проводятся с применением довольно высоких доз диоксида титана. Однако, как было сказано выше, вещество может накапливаться в организме человека. И скорость его накопления, количество зависят от его образа жизни и питания.
Даже вдыхание его наночастиц действует на иммунную систему, вызывая ее чрезмерную активизацию, и может быть фактором риска развития аллергии. И уже имеются доказательства гиперчувствительности людей к добавке Е171 при длительном и избыточном потреблении продуктов, ее содержащих.
Уже есть доказательство того, что диоксид титана проникает в организм через слизистые, например, из пленки TiO2, образующейся в результате гальванической реакции во рту при использовании некоторых видов биопротезов. Водители ритма, имплантированные людям с болезнями сердца, при наличии в их составе титана нередко провоцируют воспаление в окружающих тканях.
Диоксид титана сегодня можно обнаружить в огромном количестве пищевых, косметических и фармацевтических продуктов. Но если не поглощать в больших объёмах глазурированные конфеты и жевательные резинки, придающие зубам «ослепительное сияние», то с высокой долей вероятности риски развития аллергии, рака и прочих патологий будут оставаться довольно низкими. Все дело в умеренности и выборе здоровых продуктов питания и косметологии.
