NIAS y riesgos contaminantes en envases plásticos, ¿nuevo desafío para la seguridad alimentaria?

Las NIAS (Non-Intentionally Added Substances) son compuestos químicos de muy variada naturaleza que pueden aparecer en envases plásticos en contacto con alimentos y generar riesgos toxicológicos en las personas. Hasta el momento, hay dos corrientes de interés en el estudio de las NIAS y su control. Por una parte, una interesante corriente analítica química y, por otra, el avance en modelos celulares y metodologías de análisis biológico para evaluar la exposición a potenciales riesgos para la salud de las personas. De todo ello hablamos en el artículo.

Las NIAS (Non-Intentionally Added Substances) son compuestos químicos de muy variada naturaleza que pueden aparecer en envases plásticos en contacto con alimentos y generar riesgos toxicológicos en las personas.

Una de las mayores preocupaciones de la exposición a NIAS son los posibles efectos adversos tóxicos y genotóxicos en los seres humanos y en la biota natural.

“Los compuestos genotóxicos de las NIAS pueden inducir daños y mutaciones en el ADN y la exposición crónica a dosis bajas a estos productos puede afectar la biodiversidad, mientras que en los humanos puede aumentar el riesgo de desarrollar cáncer”.

El origen de las NIAS es muy diverso: pueden provenir de productos de degradación (tanto de los plásticos como de los aditivos), de impurezas en las sustancias utilizadas en la fabricación, productos de reacción e incluso de contaminantes de procesos de reciclado de los materiales.

En definitiva, de operaciones muy diversas que van desde aquellas relacionadas con la transformación de los materiales poliméricos (plásticos) como inyección, extrusión, impresión, laminación…, para la fabricación de envases preformados y/o artículos de menaje, como de los procesos de termoformado y termosellado en el envasado; hasta aquellas actividades más relacionadas con el procesado de los alimentos (llenado en caliente, pasteurización, esterilización…) y preparación del alimento para el consumo (microondas u horno convencional).

Especialmente preocupante es el caso de envases fabricados con materiales reciclados, ya que para su obtención se emplean procesos de descontaminación que aplican condiciones severas (temperatura, presión…), así como sustancias para regenerar las propiedades mecánicas del material. Tanto las operaciones como los procesos mencionados pueden ser fuente de generación o pueden ser insuficientes para la eliminación de sustancias desconocidas.

Legislación sobre materiales en contacto con alimentos, ¿qué dice en relación con el control de NIAS?

Debido a la naturaleza desconocida de estas especies químicas y su posible efecto perjudicial sobre los seres humanos, la legislación de materiales en contacto con alimentos ha hecho hincapié en la evaluación de riesgos de las NIAS, y además también en trabajar con buenas prácticas de fabricación (BPF) para reducir su presencia.

Sin embargo, la falta de conocimiento sobre la naturaleza de las NIAS o sus niveles de concentración hacen que no exista una legislación expresa que las regule cada sustancia individualmente, sino que la legislación sugiere la evaluación de su riesgo potencial con arreglo a principios científicos sobre evaluación de riesgos internacionalmente reconocidos.

Según el Reglamento 1935/2004 sobre los materiales y objetos destinados a entrar en contacto con alimentos (Reglamento Marco), cualquier material u objeto destinado a entrar en contacto directa o indirectamente con alimentos, deberá estar fabricado de conformidad con las Buenas Prácticas de Fabricación (BPF) para que, en las condiciones normales o previsibles de empleo, no transfiera sustancias a los alimentos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud humana.

Asimismo, según el Reglamento 10/2011 sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos, en un material u objeto plástico podrán estar presentes las NIAS, aunque no estén incluidas en la lista de la Unión, estando sujetas a evaluación de riesgos de cara a la verificación del cumplimiento del artículo 3 del Reglamento Marco. Por lo tanto, el control de NIAS es un requerimiento legislativo tanto por el Reglamento Marco como por las medidas específicas que aplican a los plásticos.

¿Cómo evaluar el nivel de riesgo de la exposición a NIAS?

Pese a este marco legislativo, en la actualidad no existe una referencia clara sobre cómo manejar las sustancias desconocidas y la evaluación de su riesgo, y existe un vacío muy importante entre los requerimientos establecidos en la legislación y la realidad. Se constata una falta de conocimiento acerca del origen de su aparición, cómo prevenirlas y qué riesgo representan para la salud de los consumidores.

“Hasta el momento, hay dos corrientes de interés en el estudio de las NIAS, su control y eliminación. Por una parte, una interesante corriente analítica y, por otra, el avance en cómo evaluar de forma rigurosa la exposición a un riesgo toxicológico por sustancias muchas veces desconocidas”.

Para la evaluación del riesgo que supone la presencia de NIAS únicamente se consideran aquellas sustancias cuyo peso molecular no supere los 1000 Da, ya que según la EFSA (Agencia Europea de Seguridad Alimentaria) las sustancias de peso molecular mayor no son absorbidas por el organismo y, por tanto, implica que no existe un riesgo toxicológico”

En AINIA hemos puesto a trabajar a tres de nuestros departamentos en la materia:

• Departamento de envases, con un gran conocimiento no solo de materiales en contacto con alimentos, envases normales y reciclados, así como en la interacción entre el envase y el producto alimenticio que contiene. Aporta su know-how sobre el estrés de los polímeros (plásticos) tanto en los procesos de fabricación de los materiales y envases, como en los procesos de conservación de los alimentos y su posterior cocinado en el interior del envase.
• Laboratorio de química, para estudiar el desarrollo de métodos más potentes para la posible identificación y control analítico de sustancias desconocidas y en sus potenciales migraciones.
• Laboratorio de bioensayos, ya que por medio de cultivos celulares se puede evaluar la actividad biológica de las sustancias desconocidas y por lo tanto el riesgo de toxicidad.

Técnicas de análisis químico para la detección de NIAS

La identificación de sustancias desconocidas es una tarea muy compleja debido a tres razones principalmente:

1. Falta de información sobre la composición real de los diferentes componentes y materiales empleados para la obtención de polímeros (plásticos) y de envases finalistas.
2. Uso de aditivos, adhesivos, barnices, tintas… cuya estructura es modificada para impartir una funcionalidad concreta acorde a las necesidades del fabricante. Esta funcionalidad, así como su proceso de obtención, no siempre es conocida. Además, la falta de una regulación europea hace que sea más difícil su identificación.
3. La baja concentración de NIAS, que requiere la puesta a punto de técnicas analíticas muy sensibles (espectroscopía de masas de alta resolución, HR-MS) para mejorar los niveles de detección.

Partiendo de la base de que lo más interesante es poder detectar e identificar el mayor número de NIAS posible y debido a la diferente naturaleza de las sustancias que pueden estar presentes en los materiales, si se aplica una única técnica analítica, se corre el riesgo de obtener resultados muy sesgados.

Por ello, el análisis requiere de diferentes estrategias para la preparación de las muestras, así como para el análisis de las sustancias, teniendo en cuenta que hasta el momento un método integral no existe. Así pues, es un campo de trabajo interesante para el desarrollo de I+D que siente una base metodológica rigurosa para la evaluación química de riesgos en matrices complejas, como es el caso de las NIAS.

Técnicas de análisis biológico para la evaluar la toxicidad de la presencia de NIAS en envases plásticos para alimentos

Hoy, algunas NIAS pueden ser identificadas y controladas pero algunas otras son difíciles de predecir sin datos toxicológicos disponibles. Además, para algunas de ellas es difícil analíticamente caracterizar, identificar, cuantificar y hacer una evaluación de riesgos. Además, utilizando solo el análisis físico-químico es imposible predecir las propiedades genotóxicas de muestras complejas, especialmente si se producen efectos sinérgicos, antagónicos o potenciadores entre los componentes.

Una forma de evaluar el efecto biológico (toxicidad/genotoxicidad) de la presencia de NIAS en mezclas complejas son los ensayos biológicos in vitro a corto plazo (sobre levaduras, bacterias o modelos celulares), los denominados “bioensayos”.

Esta metodología, aplicada y complementada con las técnicas químicas, permite una caracterización global del riesgo biológico del envase terminado. De esta forma, si algún proceso afecta a materiales que da lugar a sustancias desconocidas, podrían ser indirectamente probados en la mezcla.

En comparación con los métodos analíticos, los bioensayos dan información completa sobre los riesgos biológicos y la evaluación de la calidad de las mezclas, ya que producen una respuesta global a la mezcla de sustancias químicas sin ningún conocimiento previo de la composición de la mezcla o sus propiedades químicas, aunque se encuentren en niveles traza (ng/ L), ya que a menudo estas concentraciones son suficientes para causar efectos tóxicos.

“En AINIA estamos trabajando en desarrollar una metodología propia para la evaluación de la actividad biológica (citotoxicidad y genotoxicidad) de las sustancias desconocidas generadas en los materiales de envase”.

Nuestros investigadores trabajan en establecer una metodología novedosa que integre la evaluación de los procesos junto a las técnicas analíticas descriptivas y de la actividad biológica (citotoxicidad y genotoxicidad), y que permita determinar el nivel de preocupación ante la exposición a sustancias procedentes de los procesos estresantes por los que pasan los envases (termoformado y termosellado, llenado en caliente, pasteurización, esterilización cocinado en microondas u horno convencional); o del reciclado para la preparación de nuevas materias primas.

Envases de plásticos procedentes de materiales reciclados, tendencia al “convenience” y los potenciales riesgos de NIAS

La utilización de materiales reciclados es ya una realidad porque hay procesos evaluados satisfactoriamente por EFSA y los nuevos materiales generados están admitidos para utilizarlos como materias primas para la fabricación de nuevos envases.

Sin embargo, existe desconocimiento acerca de las sustancias residuales de los procesos de reciclado o aquéllas que se pueden generar durante los tratamientos severos en temperatura y durante el reciclado de los materiales. Y, aún más, también se desconoce el riesgo que, para el consumidor, puede implicar la exposición a las sustancias procedentes de las fuentes señaladas.

Por otra parte, la tendencia al “convenience” y los envases más sostenibles es imparable. Aumenta constantemente el número de envases que se someten a altas temperaturas bien durante su procesado o durante la manipulación por parte del consumidor. Así mismo, el uso de materiales reciclados supone una tendencia clara enmarcada también en la dinámica de los envases convenience: fácil uso y más sostenibles. Esta nueva situación deriva en matrices complejas en las que inevitablemente entran en juego sustancias desconocidas cuyo riesgo de exposición debe ser evaluado.

Dado la importancia de esta línea de investigación en el campo de la seguridad alimentaria, hemos presentado un proyecto de I+D propia, en colaboración con Aimplas y Aiju, al programa de ayudas IVACE a la I+D propia de institutos tecnológicos de la Comunidad Valenciana.