Kaip žinia, priklausomai nuo šalies ekonominio išsivystymo 10-40% žemdirbių sunkiai išauginamo derliaus įvairiose stadijose „suvartoja“ mikroorganizmai. Turint omenyje greitai didėjančią žmonių populiaciją pasaulyje ir gilėjančią maisto krizę, tokios derliaus „dalybos” tampa nebeleistinomis. Ir čia nanotechnologijos gali šį bei tą pasiūlyti.

Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslų institute bandoma įvertinti, ar ZnO nanodalelės gali pakeisti tradicinius fungicidus. Pasirodo, kad cinko nanodalelėmis purkštos braškių uogos ne tik lėčiau genda, bet ir nepraranda savo mitybinės vertės bei prekinės išvaizdos.

Kartu su naujomis technologijomis, naujomis galimybėmis ateina ir nauja atsakomybė. Šiuo metu pasaulyje daug diskutuojama, ne tik apie tai, kiek nanotechnologinė revoliucija gali įtakoti pasaulio ekonominį potencialą, bet ir apie tai, ar šios naujos technologijos netaps naujų grėsmių žmogui ir aplinkai šaltiniu. Kadangi nanodalelės skiriasi savo fiziko-cheminėmis savybėmis nuo savo pirmtakių makrostruktūrų, jų poveikis gyvai ir negyvai aplinkai gali būti kartais ir sunkokai prognozuojamas. Todėl, per pastaruosius kelis metus tiek Europos Sąjungoje, tiek JAV išleista milijardai dolerių tam, kad įvertinti nanodalelių poveikį įvairioms gyvoms sistemoms. Pvz, atlikti išsamūs toksikologiniai tyrimai, kiek nanodalelės, skirtingais keliais patekusios į organizmą (per kvėpavimo takus, odą ar virškinimo traktą) gali būti kenksmingos.

Eksperimentai, atlikti su pelytėmis, parodė, kad inhaliacijų metu, kvėpuojant stipriai nanodalelėmis užterštu oru, dalis jų pasilieka kvėpavimo takuose ir sukelia oksidacinį stresą ir uždegimines reakcijas. Kai kuriais atvejais buvo stebėta, kad inhaliacijų keliu patekusios į organizmą nanodalelės išplinta per kraujotakos sistemą ir patenka į smegenis. Per odą patenkančių dalelių toksiškumas mažiau ištirtas.  Bene geriausiai įvertintas nanodalelių poveikis virškinamajam traktui, kai jos patenka į organizmą su maistu ar vaistais. Tai ir lėmė, kad pirmiausia nanodalelės buvo sėkmingai panaudotos vaistų pramonėje.

Tačiau iki šiol stokoja tyrimų apie nanodalelių „viso gyvenimo ciklą“. Aptinkami pavieniai eksperimentiniai faktai, kad cinko oksido nanodalelės naudojamos didesniais kiekiais gali būti toksiškos aplinkoje esantiems augalams, naudingiems mikroorganizmams bei vandens faunai. Tyrimai su pelėmis parodė, kad didelis kiekis ZnO nanodalelių (5 mg/kg kūno svorio)  sukelia apsinuodijimo simptomus, bei pavienius mirties atvejus.

Vienok, gerai žinoma, kad gyvojoje gamtoje bet koks poveikis gali tiek padėti, tiek pakenkti. Viskas priklauso nuo poveikio „dydžio“ (intensyvumo, koncentracijos). Iki šiol niekas negali atsakyti į klausimą, kokios nanodalelių koncentracijos yra netoksiškos ir kokios koncentracijos indukuoja kenksmingus procesus skirtingiems organizmams, kokie likutiniai netoksiški nanodalelių kiekiai yra leistini dirvoje ir kokie kiekiai yra toksiški florai ir faunai.

Taip pat trūksta duomenų apie mažos koncentracijos nanodalelių ilgalaikį akumuliacinį poveikį įvairiems organizmams bei žmogui. Be to, beveik netyrinėtas nanodalelių poveikis maisto produktų mitybinei vertei bei organoleptinėms savybėms. Nepakankami moksliniai nanodalelių tyrimai kol kas neleidžia Maisto ir Vaistų Administracijai praplėsti eilės „iš esmės saugių medžiagų“ (generally recognized as safe, GRASS) statusą, įtraukiant ir jų nanoformą.

Egzistuoja ir toks požiūris, kad visos gamtos ir žmogaus sukurtos gyvos ir negyvos sistemos žemiausiame organizacijos lygyje yra nanostruktūros. Net Alpių kalnuose, toli nuo civilizacijos 1 cm³ oro randama 100 000 nanodalelių. Kambaryje deganti žvakė ne tik sukuria jaukią aplinką bet ir užteršia ją nanodalelėmis. Naudojant nanotechnologines technikas galima sujungti molekules į įvairaus ilgio darinius ir objektus, lygiai kaip ir išardyti tuos objektus į mažiausias molekules-nanodarinius. Įdomu ir tai, kad daugelis maisto produktų, kuriuos vartojame iš kartos į kartą tūkstančius metų turi nano dydžio komponentų: baltymai, riebalai, krakmolas maisto paruošimo metu keičia savo struktūrą į nanometrinę ir mikrometrinę.

Nepaisant visų abejonių ir dvejonių, neišbaigtų toksiškumo aplinkai vertinimų nanotechnologijos iš laboratorijų veržiasi į gyvenimą, siūlydamos inovatyvius produktus. Prieš gerą dešimtmetį globalios investicijos į nanotechnologijas siekė 7 bilijonus dolerių per metus.

Prognozuojama, kad 2011-2015 metais investicijos į nanotechnologinių produktų gamybą sieks 1 trilijoną dolerių ir sukurs darbo vietų 2 milijonams žmonių. Vien globali nanomaisto prekyba (pirmaujančios šalys JAV, Japonija, Kinija) išaugs iki 20 bilijonų dolerių per metus. Jau dabar pasaulyje suskaičiuojama 400 žemės ūkio ir maisto industrijos kompanijų, aktyviai perkančių nanotechnologines idėjas ir naujausius jų įdiegimus.

Tačiau, kad nekiltų grėsmė nei aplinkai, nei žmogui, nanotechnologijų, kaip ir bet kurių kitų technologijų paliekamus aplinkos teršalus ir atliekas reikės išmokti pašalinti. Tam, be abejo bus kuriami nauji ir efektyvūs atliekų valdymo metodai. Taip atrodo, kad, atsargiai įvertinus nanotechnologijų poveikį gyviems organizmams ir aplinkai, ateityje nanodalelių pritaikymas įvairiose srityse plėsis.  Nuo mūsų visų- mokslininkų, verslininkų ir vartotojų- priklauso, ar mes tas naujas technologijas naudosime saugiai, ar leisime joms vystytis ir nešti naudą žmonijai.

Straipsnį parengė Raminta Lukšaitė, Vilniaus Taikomųjų mokslų institutas

Komentarai (0)