Oxid titaničitý se dnes objevuje na titulních stránkách médií zveřejňujících informace o medicíně a veřejném zdraví. Až donedávna byla považována za vynikající potravinářské barvivo – poskytující úžasný sněhově bílý odstín a zároveň bezpečné pro lidské tělo. Ale jak jsou jeho vlastnosti studovány, mnoho lékařů a vědců již není připraveno ho považovat za tak neškodný. A nejen on, ale i samotný titan, který je pověstný svou fyziologickou inertností vůči našemu tělu.
MedAboutMe zjistil, co nového se věda nedávno dozvěděla o nebezpečných vlastnostech oxidu titaničitého.
Má dítě dostatek mateřského mléka: jak to můžete zjistit?
Má kojené dítě dostatek jídla? Má maminka dost mléka a co dělat, když je mléka opravdu méně: rady odborníků
Oxid titaničitý jako potravinářská přísada
Oxid titaničitý nahradil v polovině minulého století toxická a extrémně nebezpečná barviva olova, která se používala při výrobě plastů a barev. Postupně se začal používat v potravinářství, farmaceutické výrobě a různých dalších oblastech, kde se dostal do přímého kontaktu s lidským tělem.
Oxid titaničitý (TiO2) je v podstatě bílé barvivo. Oxid titaničitý se od jiných podobných látek liší svou mimořádnou trvanlivostí a zářivě bílou barvou – poslední bod se vysvětluje vysokým indexem lomu. Jako fotokatalyzátor a tepelný stabilizátor je oxid titaničitý označen P25, jeho velikost částic je menší než 50 nm.
Navíc se jedná o potravinářskou přísadu s označením E171 a velikost částic TiO2 je v tomto případě průměrně 110 nm, přesněji se pohybuje od 30 do 400 nm. Něco přes třetinu částic (36 %) má velikost menší než 100 nm – a právě tato skutečnost určuje míru nebezpečnosti oxidu titaničitého pro lidské zdraví. Čím menší jsou částice, tím jsou biologicky aktivnější, protože mohou pronikat hlouběji do tkáně a tam se hromadit. Nanočástice (z rozsahu od 1 do 100 nm) také procházejí čisticími filtry a znovu se dostávají do lidského a zvířecího těla.
V přírodním stavu je oxid titaničitý směsí tří minerálů: rutilu (většina), anatasu a brookitu. Anatase je nejtoxičtější sloučenina ze všech – je 100x nebezpečnější než rutil.
Mnoho bílých výrobků obsahuje oxid titaničitý. Většina z toho (až 100 mg na porci) je v bílé glazuře – stejné, která dává žvýkačce sněhobílou barvu, kterou marketéři tak rádi inzerují. Podobné množství TiO2 se nachází v kokosových vločkách, kterými se často sypou cukrářské výrobky.
V množství až 1 mg na porci lze oxid titaničitý nalézt v omáčkách, mléčných výrobcích a čokoládě, stejně jako v tvrdých obalech oblíbených bonbonů, jako jsou M&Ms a další.
Je těžké říci, kolik oxidu titaničitého vstupuje do lidského těla, protože to závisí na jeho stravovacích preferencích. Například děti, které aktivně konzumují mléčné výrobky a sladkosti, mohou přijímat stovky miligramů TiO2 denně.
Oxid titaničitý je obsažen i v mnoha kosmetických přípravcích, je součástí obalů řady léků, používá se zejména při výrobě bílých želatinových kapslí.
Oxid titaničitý vs peroxid vodíku
Zubaři se domnívají, že oxid titaničitý může s malými úpravami nahradit peroxid vodíku při bělení zubů.
Po ošetření 30% peroxidem jsou na povrchu zubu pozorovány známky demineralizace skloviny, což vede ke snížení jejích ochranných vlastností a také ke zvýšené citlivosti zubů. Místo peroxidu se navrhuje použít nano-TiO2@PDA, komplex oxidu titaničitého a polydopaminu.
Bělící efekt se vyvíjí pod vlivem modrého světla. Experiment ukázal, že 4hodinovou procedurou lze dosáhnout stejných výsledků jako použitím peroxidu vodíku, ale bez poškození skloviny.
Zastánci použití nano-TiO2@PDA tvrdí, že tato modifikace oxidu titaničitého je pro sliznici méně toxická a má dokonce antibakteriální vlastnosti, to znamená, že zároveň čistí zuby od patogenních bakterií.
Je ale oxid titaničitý skutečně tak bezpečný?
Stále více vědců se domnívá, že názor na inertnost a bezpečnost této látky je mylný. A stojí za to se blíže podívat na jeho nejmenší zlomky – nanočástice.
Oxid titaničitý a diabetes
Prudký nárůst používání oxidu titaničitého jako potravinářské přísady nastal v 1960. letech 1970. století. A od 2. let se výskyt diabetu 4. typu zčtyřnásobil. Část tohoto nárůstu je samozřejmě třeba připsat rozvoji diagnostických metod, ale řada odborníků se dnes přiklání k názoru, že jedním z důvodů byl oxid titaničitý.
Oxid titaničitý je jako potravinářská přísada obsažen v zubní pastě, kde jeho obsah může být až 5,6 μg/mg, šamponech, krémech na holení a deodorantech. TiO2 je také součástí opalovacích krémů. Ale ve všech těchto případech příjem oxidu titaničitého přes sliznice (při čištění zubů) a přes kůži (při aplikaci krémů) regulační organizace neberou v úvahu.
Ale marně. V červnu letošního roku vědci z Texaské univerzity oznámili, že našli krystaly oxidu titaničitého ve slinivce diabetiků, zatímco nediabetici ve slinivce TiO2 neměli. Podle vědců mohou nanočástice svou přítomností vést k poškození orgánů a v důsledku toho vyvolat reakci imunitního systému. Zvýšená tvorba bílých krvinek vede k zánětu a smrti zdravých buněk slinivky břišní a snížení produkce inzulínu. V důsledku toho vzniká diabetes 2. typu.
Sami vědci srovnávají vliv oxidu titaničitého na slinivku s vlivem azbestu na plicní tkáň, což vede k rozvoji silikózy a azbestózy. To samozřejmě není jediný rizikový faktor pro vznik diabetu, ale je dost možné, že se na vzniku onemocnění významně podílí.
Oxid titaničitý a zdravotní rizika
Teze o bezpečnosti TiO2 je založena na tvrzení, že tato látka není rozpustná ve vodě. A skutečně je. Nanočástice však pronikají buněčnými stěnami a mohou se hromadit v tkáních lidského těla.
Nedávné studie ukazují, že když je oxid titaničitý absorbován z potravy, stále interaguje s enzymy a proteiny gastrointestinálního traktu a může měnit jejich vlastnosti. Při pokusech na myších se ukázalo, že jeho částice jsou nebezpečné pro tkáně sleziny, krve a ledvin. Práce na krysách prokazuje karcinogenní účinek oxidu titaničitého.
Všechny tyto studie jsou samozřejmě prováděny s použitím poměrně vysokých dávek oxidu titaničitého. Jak je však uvedeno výše, látka se může hromadit v lidském těle. A rychlost jeho akumulace a množství závisí na jeho životním stylu a výživě.
Dokonce i vdechování jeho nanočástic ovlivňuje imunitní systém, způsobuje jeho nadměrnou aktivitu a může být rizikovým faktorem pro rozvoj alergií. A již existují důkazy o přecitlivělosti lidí na přísadu E171 při dlouhodobé a nadměrné konzumaci produktů, které ji obsahují.
Již existují důkazy o tom, že oxid titaničitý se do těla dostává přes sliznice např. z filmu TiO2 vzniklého v důsledku galvanické reakce v ústech při použití některých typů bioprotéz. Kardiostimulátory implantované lidem s onemocněním srdce, pokud obsahují titan, často vyvolávají zánět v okolních tkáních.
Oxid titaničitý lze nyní nalézt v obrovském množství potravinářských, kosmetických a farmaceutických výrobků. Pokud však nekonzumujete velké množství glazovaných sladkostí a žvýkaček, které dodávají vašim zubům „oslnivý lesk“, pak s vysokou mírou pravděpodobnosti zůstanou rizika vzniku alergií, rakoviny a dalších patologií poměrně nízká. Je to všechno o střídmosti a výběru zdravého jídla a krásy.
Číst dál
Má dítě dostatek mateřského mléka: jak to můžete zjistit?
Má kojené dítě dostatek jídla? Má maminka dost mléka a co dělat, když je mléka opravdu méně: rady odborníků
Oxid titaničitý (přísada E171) je látka používaná jako bílý pigment (titanová běloba) při výrobě barviv, plastů, papíru, keramiky, mýdla, krémů, zubních past, v potravinářském a farmaceutickém průmyslu a také jako fotokatalyzátor, od r. oxid titaničitý je polovodič.
Oxid titaničitý při výrobě barviv
57-60% vyrobené látky připadá na průmysl barev a laků pro výrobu barviv, laků, barev, emailů. Nátěrové a lakovací materiály vyrobené na bázi oxidu titaničitého:
- Tiskařské barvy
- Barvy pro architekturu a dekoraci
- Emulzní matné nátěry
- Emulzní lesklé barvy
- Omítkové roztoky
- Silikátové barvy
- Barvy na dřevo
- Barvy na dopravní značení
- Námořní nátěrové barvy
Oxid titaničitý existuje ve formě rutilu a anatasu. Kvalitnější jsou barvy vyrobené z rutilové formy oxidu titaničitého. Jejich použití v nátěrových a lakovacích materiálech je způsobeno následujícími fyzikálně-chemickými vlastnostmi oxidu titaničitého:
- Chemická inertnost (nereaguje s vodou, většinou kyselin a zásad)
- Netoxický
- Dobře rozptýlené (drcené)
- Odolává UV záření, povětrnostním vlivům a stárnutí
- Schopný odvádět elektromagnetické záření
- Schopný plnit funkce fotokatalyzátoru pod vlivem UV záření
Čím vyšší je stupeň disperze oxidu titaničitého, tím lépe vykazuje bělící schopnost, krycí schopnost a tím větší je lesklý lesk povrchu (lesk se vysvětluje schopností povrchu odrážet světlo). Tato vlastnost také ovlivňuje reologické vlastnosti přísady a atmosférickou stabilitu (pokud se částice oxidu titaničitého slepí do aglomerátů, látka slabě cloní UV záření).
Natřete dobře dispergovaným TiO2 Nátěr se špatně dispergovaným TiO 2
Oxid titaničitý při výrobě polymerů
Asi 20 % vyrobeného oxidu titaničitého pochází z výroby plastů. Oxid titaničitý se používá při výrobě:
- Plastová okna
- Díly na auta a různé vybavení
- Linoleum
- guma
- Tepelně a termosetové plasty
- Elastomery
- Guma
- Syntetická polymerová vlákna
Oxid titaničitý v tomto případě plní roli plniva a zajišťuje následující vlastnosti povrchu výrobků: tepelnou stabilitu, mechanickou pevnost, odolnost proti stárnutí (nátěr nežloutne) a destrukci vlivem okolních vlivů.
Oxid titaničitý v potravinářském průmyslu
V potravinářském průmyslu se látka používá k dodání bílé barvy potravinářským výrobkům a k ochraně jejich barvy před stárnutím při dlouhodobém skladování a je známá jako přísada E171. Díky tomu je vzhled produktů atraktivnější, aniž by to ovlivnilo jejich chuť. Barvivo v množství nepřesahujícím 1 procento celkové hmotnosti je obsaženo v následujících produktech:
- žvýkačka
- cukr
- polotovary
- kondenzované mléko
- mouka
- omáčky
- glazované tvarohové sýry
- bonbony a jiné cukrářské výrobky s polevou
Přísada oxidu titaničitého také chrání plastové obaly potravin před ultrafialovým zářením. Použití aditiva E171 v potravinářském průmyslu je považováno za relativně bezpečné pro tělo s malým procentem jeho obsahu v potravinách. Existují studie potvrzující, že oxid titaničitý může narušovat střevní vstřebávání živin a vést k zánětu, pokud nejsou dodržovány pokyny pro obsah látky ve výrobcích.
Oxid titaničitý ve výrobě kosmetiky
Aditivum používané při výrobě
- prášek
- rtěnky
- oční stíny, které jim dodají požadovaný odstín.
Díky své schopnosti blokovat UV záření chrání oxid titaničitý v opalovacích krémech pokožku před UV zářením a poskytuje SPF ochranu proti přibližně 25 % UV záření. V kombinaci s jinými krémy pomáhá dosáhnout rovnoměrného rozložení opálení. Barvivo obsažené v kosmetice, pokud je přidáno do produktů podle pokynů, neproniká do těla v kritickém množství a nepoškozuje lidské zdraví.
Oxid titaničitý ve farmaceutickém průmyslu
Použití pigmentu ve farmaceutické výrobě je také způsobeno jeho bělícími a ochrannými vlastnostmi. Přidává se do tablet, čípků, past, aby zajistil reprezentativní vzhled a ochranu před stárnutím pro prodloužení trvanlivosti. Oxid titaničitý neinteraguje se složkami léčivých přípravků a při dodržení pokynů pro jeho přípustný obsah v léku nemá negativní vliv na lidské zdraví.
Oxid titaničitý při výrobě papíru
Aditivum při výrobě papíru se používá k tomu, aby papír, tapety a lepenka získaly čistě bílou barvu. Oxid titaničitý působí také jako plnivo, které zajišťuje hladkost a jednotnost produktů.
Oxid titaničitý jako fotokatalyzátor
Fotokatalytické vlastnosti látky byly poprvé objeveny v roce 1972, o pár let později se s její pomocí chemici naučili čistit vodu od organických molekul. V dnešní době se fotokatalytické filtry na bázi TiO2 používají k čištění životního prostředí od organických látek, bakterií a znečišťujících látek. Takové filtry jsou dobře přístupné díky nízké ceně a množství účinné látky, stejně jako jejich snadnému ovládání, které nevyžaduje čištění nebo výměnu po jednom použití.
