Nanopartiklar på frukostbordet

Tänk en härligt fet och gräddig sås nästan helt utan fett. Eller nykärnat smör med perfekt bredbar konsistens direkt från kylen.

En mjölkförpackning som ändrar färg strax innan innehållet surnar. Eller en juice som du själv bestämmer vad den ska smaka – apelsin, blåbär eller hallon. Det här kan bli verklighet med nanoteknik. Frågan är om vi vill.

Nano är en mycket liten värld på väg att bli väldigt, väldigt stor. Vi ser den inte. Den är så liten att till och med forskarna och lagstiftarna har problem att få korn på den. De flesta människor är inte ens medvetna om att den existerar, men redan används nanomaterial på många områden och i framtiden kommer vi att stöta på det överallt.

Nano i mat ligger bara i startgroparna. Andra områden har kommit mycket längre. Amerikanska rapporter uppskattar att nanoindustrin globalt omsatte 250 miljoner dollar 2009 och gör prognosen att det kommer att handla om 3 000 miljoner dollar 2020.

Golfklubbor, cykelramar och tennisracketar blir starkare och lättare med nano. Nanopartiklar ingår i kosmetika, bilvax, färger och lim. Nanoteknik kan göra så att fönstren inte behöver putsas, att solskyddskräm inte längre är vit utan osynlig, och att kläderna inte blir fläckiga. En nallebjörn med antibakteriella nanosilverpartiklar gör den mindre smutsig när barnen tuggar och kräks på den. Nanotekniken kan vara till stor hjälp när vi sadlar om till miljövänlig energiframställning. Inom medicinen hjälper den läkare att skicka målstyrd medicin som hittar fram till exakt det ställe på kroppen som ska behandlas.

En nanometer är en miljarddels meter. Ett hårstrå är 80 000 nanometer brett och en röd blodkropp ungefär 10 nano­meter bred. Det som i dag brukar kallas nanostorlek är partiklar som är mellan en och hundra nanometer.

Utan att tänka på det får vi dagligen i oss nanopartiklar, ofta bara genom att andas. Gå längs den hårt trafikerade Hornsgatan på Södermalm i Stockholm och lungorna fylls med små partiklar från förbränningsmotorer och dubbdäck som slits mot asfalten. Bara genom att tända ett stearinljus hemma utsätter vi oss för de mycket små partiklarna. Det finns mängder av nano­partiklar i en vanlig ljuslåga.

Men det är inte partiklarna i omgivningen som får forskare att börjar darra av upphetsning. Det är nanopartiklar som konstruerats med avsikt att använda dem på olika områden. Det som gör dem så intressanta, men också potentiellt farliga, är att de många gånger får andra egenskaper i nanostorlek än i sin vanliga form.

En bra illustration av hur samma ämne kan bete sig helt olika är diamanter, blyerts och kolnanorör. Alla tre består av kol, men med helt olika egenskaper. Kolnanorören har en diameter i nanostorlek och bildar ett ämne både lättare och starkare än stål, det ämne som används för att göra golfklubbor starkare. På Nasas hemsida kan man läsa om högtflygande planer på att bygga en hiss i superstarka kolnanorör från jorden rakt upp i rymden.

Med nanoteknik kan man också göra smartare livsmedels­förpackningar. En förpackning kan skicka ut varningssignaler om innehållet blir angripet av bakterier. Bakterierna kan förpackningen sedan själv ta död på.

Andra förpackningar kan andas utan att samtidigt riskera att släppa in oönskade partiklar. För att skydda ljuskänsliga livsmedel från UV-ljus används titaniumoxid i nanostorlek. Med samma teknologi går det också att göra förpackningar av nedbrytbara och miljövänliga material som hummerskal och ekologisk majs.

Att använda nano i mat har enorm ­potential även om tillämpningen inte kommit långt i dag. Men forskningen ligger långt framme och forskare hyser stora förhoppningar om att nanovetenskapen ska hjälpa till att lösa svälten och fattigdomen i världen. Framför allt genom att underlätta vattenrening, öka effektiviteten i jordbruket och förbättra lagringståligheten hos råvaror.

Nanopartiklar är lätta för kroppen att ta upp och använda. Det är en anledning till att de finns i många kosttillskott som redan i dag finns att köpa på nätet.

Genom att innesluta vitaminer, antioxidanter, omegaoljor och andra hälsosamma ämnen i en »nanokapsel«, ökar också kroppens förmåga att tillgodo­göra sig ämnet. Dessutom gör inkapslingen att smaken på ämnet döljs, vilket kan vara smidigt om till exempel en dryck ska berikas med fiskleverolja.

Med hjälp av nanopartiklar går det också att styra hur ett livsmedel ser ut, doftar, smakar och känns. Potatischips skulle kunna behålla sin fylliga, salta smak men innehålla avsevärt mindre skadligt natrium, bara genom att använda saltkristaller av nanostorlek. Tack vare att nanosaltkristallerna är så många och har en så stor exponeringsyta mot smaklökarna, blir saltsmaken oproportionerligt stor i förhållande till mängden salt.

Ett annat ännu mer kontroversiellt användningsområde är att använda nano­partiklar för att styra stamcellernas utveckling vid framställning av konstgjort kött.

Stora matföretag lägger enorma pengar på nanoforskning, men det basuneras sällan ut. Ett av världens största matföretag, Kraft Foods, är mycket tydliga på sin hemsida med att de inte använder nanoteknik för närvarande, men »håller ett öga på« forskningen.

Avsevärt mindre resurser har de som forskar kring potentiella risker.

– Vi vet fortfarande väldigt lite om hur nano­material påverkar kroppen och miljön, säger Bengt Fadeel, professor i medicinsk inflammationsforskning på Karolinska institutet, som också forskar på nanotoxikologi.

Djurförsök visar att nanopartiklar som kommit in i kroppen genom luftvägarna kan ta sig från lungorna ut i blodomloppet och vidare till hjärnan. Däremot vet man inte om det är farligt och i så fall hur farligt. I våras kom den europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet, EFSA, ut med ett dokument om möjliga risker med nanomaterial i mat.

– De tar upp ett antal scenarier. Kommer partiklarna brytas ner i magsäcken eller tar de sig vidare och transporteras över till blodbanan? Just det här upptaget i mat- och tarmkanalen av nanopartiklar är ett område som nästan inte är forskat på alls, säger Bengt Fadeel.

Enligt honom skulle nanopartiklar ­potentiellt kunna skapa inflammationer i luftvägarna, men forskningen inom detta område har bara påbörjats. Det värsta scenariot är att partiklar på sikt kan vara cancerutvecklande. Forskare tittar också på om det finns något samband mellan exponeringen för partiklar, astmatiska besvär och hjärt- och kärlsjukdomar.

– Det man framför allt vill undvika är bakslag som i fallet med asbest som man insåg blev cancerframkallande många år senare, säger Bengt Fadeel.

Regler för hur nanoprodukter ska riskbedömas är på gång. Nyligen klubbade EU en ny förordning för livsmedelsmärkning. Om tre år blir det obligatoriskt att skriva ut ordet »nano« i innehållsförteckningen. Fram till dess är det frivilligt.

Nanoteknologin och gentekniken är två helt olika vetenskaper, men det finns ändå likheter. Framför allt är båda svåra att förstå. Forskningen kring genmodifierade organismer, GMO, har pågått i många år, men forskare och organisationer har inte varit särskilt bra på att förklara vad de håller på med.

Det som nanoteknologi och GMO har gemensamt är möjligheterna. Båda teknikerna har nästan oändliga möjligheter. GMO förknippas mest med grödor, men går att använda på många fler områden än så. Detsamma gäller förmodligen nano­teknologin även om den fortfarande är i sin linda.

När det gäller nano och GMO är forskare, kontrollmyndigheter och  allmänheten oense om faran. Hur nanopartiklar kan påverka människokroppen vet vi inte mycket om. Vi är heller inte säkra på hur genmanipulerade grödor kan påverka större biologiska sammanhang på lång sikt.

Vad nanoforskare och ansvariga myndigheter kommer att behöva göra är att vara helt öppna med vad de vet och inte vet. Ännu är det för tidigt att  säga om nanoteknologin i sin helhet är av godo eller ondo och om nanolivsmedel rentav kan vara lösningen på några av mänsklig­hetens stora problem.

Den amerikanska organisationen The Project on Emerging Nanotechnologies publicerar en lista över alla konsumentprodukter de hittar som anger att de är tillverkade med hjälp av nanoteknologi eller innehåller nanopartiklar. Listan växer successivt och tar för närvarande upp nästan 1 400 produkter, med allt från vitaminpiller, kosttillskott och bantningsmedel till antibakteriella armbandsur, antigraffiti­medel och nanokondomer.

Vid en sökning på svenska produkter får man i dag två träffar: ett superstarkt stål från Sandvik och ett hybridpingisracket från Stiga. Det återstår att se när svenska köttbullar och Kalles kaviar ­dyker upp på listan och på vilket sätt de blivit nanofierade.

Hur stort är nano?

En nanometer är en miljarddels meter. Ett hårstrå är 80 000 nanometer brett och en röd blodkropp ungefär 10 nano­meter bred. Förhållandet mellan jordens diameter och diametern på en fotboll är ungefär lika stort som förhållandet mellan fotbollens diameter och diametern på en nanometer.

Matrevolution i miniformat

Så kan nanoteknik förändra våra livsmedel.

Kött

Nanopartiklar kan användas för att styra stamcellernas utveckling vid framställning av konstgjort kött.

Juice och mjölk

Nanotekniken kan göra våra vanligaste förpackningar smartare. Är mjölken på väg att surna kan paketet förvarna genom att ändra färg.

Chips

Med salt­kristaller av nanostorlek skulle potatischips kunna behålla samma smak men innehålla betydligt mindre natrium.

Kosttillskott

Genom att innesluta vitaminer och andra hälsosamma ämnen i en »nanokapsel«, kan kroppens förmåga att tillgodogöra sig ämnet öka.