Белым-бело. Чем опасен диоксид титана и можно ли от него скрыться

Диоксид титана, или пищевой краситель E171, применяется очень широко. Он встречается в конфетах, дезодорантах и кремах для кожи, с его помощью окрашивают в белый цвет желатиновые капсулы лекарств и биологически активных добавок. Насколько он безопасен и почему его недавно запретили в государствах ЕС? Разбираем в этой статье.

Что такое диоксид титана

Титан занимает 9 место по распространенности в земной коре. Диоксид титана — кристаллическое вещество, которое уже несколько десятилетий применяется в пищевой промышленности, при изготовлении косметических товаров и средств личной гигиены, в фармацевтике.

Диоксид титана используется на заводских линиях при производстве краски: на его основе делают титановые белила, этот серебристо-белый пигмент входит в состав гуаши, цветной акварели, маркеров и даёт нужный цветовой оттенок. Его также добавляют в пластмассу, обеспечивая ей превосходный яркий белый цвет.

Двуокись титана выглядит как мелкий порошок, который не растворяется в воде, масле, спирте и большинстве минеральных кислот. Он считается неактивным, малотоксичным, химически инертным (неспособным вступать в химические реакции), а также обладает фотокаталитическим действием: под воздействием ультрафиолета ускоряет химические реакции.

Поскольку диоксид титана выделяется из природных руд, содержащих титан, материал считают натуральным. Однако стоит учитывать, что его производство — химический процесс.

По техническому регламенту при изготовлении двуокиси титана вот уже 100 лет применяют:

• Сульфатный процесс: минерал ильменит (FeO·TiO2 или FeTiO3) обрабатывают концентрированной серной кислотой и после нескольких этапов обработки получают диоксид титана в виде мелкого белого порошка.
• Хлоридный метод: титаносодержащую руду, например, искусственный или природный рутил, обрабатывают газообразным хлором.

Особое значение имеют размеры частиц порошка диоксида титана. Они могут варьироваться от 20 нм до 300 нм, при этом от 10 до 36% частиц относятся к наночастицам.

Поскольку производство двуокиси титана в последние десятилетия активно растёт, а сфера его применения весьма обширна, именно наноформы этого пищевого красителя заставили учёных усомниться в его безопасности.

Чем полезен диоксид титана

Хотя в последнее время часто говорят о вреде наночастиц диоксида титана, а в ЕС его запретили использовать ещё в 2021 году, этот пищевой краситель по-прежнему применяется во многих сферах. У TiO2 есть несколько полезных свойств.

1. Защита от ультрафиолета

Диоксид титана — неорганический солнцезащитный фильтр, поскольку он обладает способностью рассеивать ультрафиолетовые лучи. Это делает его отличным ингредиентом для солнцезащитных кремов.

2. Противомикробное и антибактериальное действие

Примесь диоксида титана успешно используется при изготовлении упаковки для групп продуктов с коротким сроком годности. Благодаря своим фотокаталитическим способностям он усиливает способности других веществ противостоять условно-патогенным и патогенным бактериям и грибкам.

Где применяется диоксид титана

Свойства двуокиси титана, преимущественно его стабильность, позволяют широко использовать его как вспомогательное вещество в разных сферах.

Каждый человек сталкивается с ним в пищевых продуктах промышленного производства, косметике и средствах личной гигиены, фармацевтической продукции и БАД, хозяйственных товарах и бытовой химии.

Вещество активно используют для изготовления покрытия термостойкого и оптического стекла, в пластмассовых изделиях и красках, в том числе огнеупорных, применяют при производстве бумаги.

В химических производствах его ценят за высокий показатель преломления, который составляет от 2,5 до 2,7, благодаря чему пигмент даёт ярко-белый цвет.

Диоксид титана в косметике

В косметической продукции и средствах гигиены диоксид титана используется в качестве белого пигмента или полноценного ингредиента, защищающего от ультрафиолетовых лучей.

TiO2 содержится в солнцезащитных кремах, кремах для лица с SPF, тональных средствах, белых шампунях, белом мыле, зубных пастах, основах под макияж, дезодорантах и антиперспирантах, кремах для бритья, бальзамах для губ, парфюмерных продуктах. Двуокись титана встречается и в цветных продуктах: в румяна и помаду его добавляют для плотности и равномерной текстуры.

E171 в пищевом производстве

Способность диоксида титана окрашивать материалы в ярко-белый цвет активно используется в производстве еды: в кондитерских изделиях, соусах, жевательной резинке.

Двуокись титана — распространённый ингредиент, он встречается даже в молочных продуктах: сухом и сгущённом молоке, порционных сливках для кофе, твороге, масле, плавленом сыре и майонезе. Немало этого вещества в продуктах с сахаром и ароматизаторами: декоративной глазури конфет, жевательной резинке и кокосовой стружке. Поэтому особенно много вещества потребляют подростки. А вот в товарах для детей в возрасте до 3 лет применение диоксида титана запрещено, так что не стоит бояться, что он окажется в питании ребенка.

Продукты растительного производства, например сырые фрукты, овощи, травы, как правило, не содержат диоксид титана, а мясо лучше выбирать фермерское, без химической обработки.

Двуокись титана в фармацевтике

При изготовлении лекарственных средств и БАД диоксид титана добавляют в оболочку таблеток и бесцветных или бежевых желатиновых капсул для осветления. E171 придаёт им яркий белый цвет и блеск, благодаря чему лекарства и БАД выглядят привлекательнее.

Чем диоксид титана вреден для организма человека

Долгое время диоксид титана считался совершенно безопасным из-за своей инертности: в 1966 году его применение в качестве стандартизированного красителя одобрили в США, поскольку считалось, что он не может никак усваиваться.

Правда, с комментарием о коэффициенте содержания: его количество нужно ограничивать, оно должно быть небольшим и составлять не более 1% от общей массы продукта.

В 1969 году пищевой краситель E171 был одобрен в Европе. В России он также разрешён для производства косметики, лекарств и продуктов питания.

Несмотря на инертность вещества, в последнее десятилетие учёные и авторы научных исследований всё чаще поднимали вопрос о безопасности диоксида титана и о том, не может ли он ухудшать здоровье.

С развитием промышленности у исследователей появилась тень сомнений, и они задумались о влиянии на организм наночастиц, которые могут попадать в кровь и не выводиться из организма. В 2013 году на основе собранных данных Научный комитет по безопасности потребителей Европейской комиссии прокомментировал, что категорический подход к диоксиду титана необходимо пересмотреть и возможность его применения нужно исследовать вновь.

В 2021 году Европейская комиссия постановила запретить использование E171 из-за токсичности его наночастиц. После этого Роспотребнадзор поручил российским исследовательским организациям собрать данные и сфокусироваться на изучении влияния наночастиц диоксида титана на организм человека.

Существующие исследования показали, что наночастицы диоксида титана действительно способны проникать в организм человека с пищей, через кожу и при вдохе, накапливаться в клетках и внутренних органах и наносить вред здоровью. Например, в некоторых профессиях и специальностях, связанных с производством, диоксид титана может попадать в организм ингаляционным путём — то есть посредством вдыхания его частиц. Обсуждается связь этого вещества с канцерогенезом, однако точка в исследованиях ещё не поставлена.

В чём опасность наночастиц диоксида титана

Несмотря на всё перечисленное ниже, бояться кремов, зубных паст, таблеток и капсул не стоит. Негативные эффекты могут проявиться в случае чрезмерного долгосрочного использования продуктов с титановыми белилами. Тем не менее игнорировать это не стоит: знать о потенциальном вреде диоксида титана важно, поскольку его наночастицы действительно опасны в большом количестве.

• Могут вызывать рак

Попадая в организм с пищей или через дыхательные пути, наночастицы скапливаются в альвеолах лёгких и в результате оксидативного (окислительного) стресса могут производить свободные радикалы. Это ассоциировано с развитием рака лёгких.

• Способны нарушить работу органов ЖКТ

Попадая в кишечник, наночастицы TiO2 могут взаимодействовать с другими молекулами, например фосфолипидами и энзимами, и менять их функции. Это нарушает процесс пищеварения, особенно у пациентов с предрасположенностью к нарушению работы ЖКТ.

Исследования на мышах показали, что наночастицы диоксида титана накапливаются в почках. Это приводит к почечному воспалению и отмиранию клеток. Наночастицы могут активировать сигнальный путь NF-κB, что связано с некоторыми видами злокачественных опухолей. Высокие дозы наночастиц приводят к гибели клеток печени у мышей, апоптозу, фиброзу печени, отёку почечных клубочков.

• Негативно влияют на сердечно-сосудистую систему

Воздействие наночастиц диоксида титана на организм зависит от их  концентрации и частоты поступления. Иногда оно минимально. Но в больших объёмах это может приводить к тромбозу, который развивается из-за блокировки кровеносных сосудов, а также повышенному артериальному давлению, атеросклерозу, аритмии и сердечной недостаточности.

• Проникают сквозь гематоэнцефалический барьер

В отличие от обычных частиц диоксида титана, наночастицы способны преодолевать гематоэнцефалический барьер — защитную структуру между кровотоком и центральной нервной системой. Наночастицы при вдыхании откладываются в ноздрях, глотке, трахее и лёгочных альвеолах, всасываются в кровь и оттуда попадают в центральную нервную систему. После этого они аккумулируются в головном мозге: в обонятельной луковице и гиппокампе.

В мозге они могут провоцировать оксидативный стресс, приводящий к повреждению клеток и некрозу (отмиранию) тканей.

• Нарушают репродуктивную функцию мужчин и женщин

Наночастицы диоксида титана накапливаются в тестикулах у мужчин и в яичниках у женщин. Там они вызывают некроз тканей и гибель клеток (апоптоз). Это приводит к нарушению менструального цикла и функции яичников у женщин и негативно влияет на производство и качество спермы у мужчин.

• Меняет микробиоту кишечника

Исследования показывают, что наночастицы диоксида титана могут вызывать нарушение эпителиального кишечного барьера и обмена веществ, приводить к иммуносупрессии, то есть к ослаблению иммунитета.

Длительное воздействие вещества приводит к изменениям в соотношении Firmicutes/Bacteroides, снижению количества полезных Lactobacillus и росту числа Proteobacteria, связанных с воспалительными заболеваниями. Дисбиоз такого рода характерен для синдрома раздражённого кишечника, колоректального рака и хронических болезней обмена веществ, в том числе ожирения.

Может ли диоксид титана вызвать аллергию

Диоксид титана — инертное вещество, которое в косметике ценят в том числе за гипоаллергенность. Считается, что этот металл не является аллергеном, при этом у некоторых людей наблюдается гиперчувствительность к нему и разным его формам. Поэтому однозначного ответа, может ли он вызвать аллергию, нет.

В очень редких случаях титановые белила, даже нанесённые тонким слоем, могут стать фактором аллергических реакций. Например, в недавнем большом исследовании у взрослой женщины появилось высыпание, обострилась экзема именно в том месте, куда был нанесён солнцезащитный крем с диоксидом титана. В любом случае, при выборе косметики для девочек лучше предпочесть средства без E171.

Понять, есть ли у вас реальная аллергия на диоксид титана, поможет специальный патч-тест, который может провести врач-аллерголог. Если есть подозрения, лучше подобрать альтернативу стандартным кремовым средствам и впредь избегать средств с этим красителем.

Зачем диоксид титана добавляют в БАД и можно ли найти биодобавки без него

Диоксид титана добавляют в БАД для «красоты»: чтобы желатиновые капсулы были гладкими, блестящими и устойчивого ярко-белого цвета. Поэтому при изучении состава БАД нужно проявлять осторожность.

Эксперты и специалисты Novabiom, которые более 20 лет работают в фармацевтической отрасли, досконально изучили составы и проверили условия производства различных нутрицевтиков и отобрали для клиентов сервиса самые эффективные, безопасные и надёжные формулы. Мы бережно соберём ваш индивидуальный набор БАД и доставим его прямо домой.

Вы можете получить индивидуальные рекомендации по приёму БАД от нутрициолога после исследования микрофлоры кишечника. Для этого нужно сдать образец кала.

Тест микробиоты покажет, в каких биологически активных веществах нуждаются ваши бактерии, а на консультации врач поможет подобрать персональные дозировки и режим приёма.

Искать идеальные экологически чистые капсулы с омега-3 жирными кислотами, клетчаткой, витаминами самостоятельно, изучая отзывы, теперь не придётся.