Som svar på påtryckningar från påverkansgruppen As You Sow, Dunkin' Brands har meddelat att de kommer att ta bort påstådda "nano" titandioxid från Dunkin' Donuts florsockermunkar. Som You Sow hävdar finns det säkerhetsproblem kring användningen av materialet, medan Dunkin' Brands citerar oro över investerarnas förtroende. Det är ett steg som ytterligare bekräftar livsmedelssektorns konservatism över att anta ny teknik inför offentlig osäkerhet. Men hur motiverat är det utifrån vad vi vet om säkerheten för nanopartiklar?

Titandioxid (vilket inte är samma sak som metallen titan) är en inert, olösligt material som används som blekningsmedel i allt från papper och färg till plast. Det är den aktiva ingrediensen i många mineralbaserade solskyddsmedel. Och som ett pigment, används också för att få matprodukter att se mer tilltalande ut.

En del av överklagandet till livsmedelsproducenter är att titandioxid är en ganska tråkig kemikalie. Det löser sig inte i vatten. Det är inte särskilt reaktivt. Det absorberas inte lätt i kroppen från mat. Och det verkar inte orsaka negativa hälsoproblem. Det verkar bara göra det som tillverkarna vill att det ska göra – få mat att se bättre ut. Det är det som gör att pulveriserat sockerbeläggning på munkar verkar så tätt och snövit. Titandioxid ger en boost.

Och du har förmodligen konsumerat det i flera år utan att veta. I USA, Food and Drug Administration tillåter att livsmedelsprodukter innehåller upp till 1% titandioxid av livsmedelskvalitet och det finns inget behov av att inkludera det på ingrediensetiketten. Hjälp dig själv till en skiva bröd, en chokladkaka, en sked majonnäs eller en munk, och chansen är stor att du kommer att äta en liten mängd av ämnet.

Varför vill As You Sow att detta ämne ska försvinna från Dunkin' Donuts?

Svaret kommer delvis från det lilla prefixet "nano".

Sedan några år tillbaka, forskare har insett att vissa pulver blir giftigare ju mindre de enskilda partiklarna är, och titandioxid är inget undantag. Titandioxid av pigmentkvalitet – det som vanligtvis används i konsumentprodukter och livsmedel – innehåller partiklar runt 200 nanometer i diameter, eller ungefär en femhundradel av ett människohårs bredd. Andas in stora mängder av dessa titandioxidpartiklar (jag tänker "kan inte se din hand framför ditt ansikte" kvantiteter), och dina lungor skulle börja känna det.

Men om partiklarna är mindre, det krävs mycket mindre material för att orsaka samma effekt. Men du skulle fortfarande behöva andas in mycket stora mängder av materialet för att det ska vara skadligt. Och även om det kan vara rörigt att äta en munk i pulverform, det är högst osannolikt att du kommer att hamna fast i ett moln av titandioxid-tonad strösockerbeläggning!

Detta är "nano"-effekten, där vissa partiklar mindre än 100 nanometer verkar vara mer "potenta" - eller kapabla att göra mer skada i kroppen - än större partiklar av samma material. Det är en effekt som är särskilt tydlig när partiklar som titandioxid avsätts i lungorna. Men det kan också förekomma någon annanstans i kroppen. Beroende på vad de är gjorda av och vilken form de har, forskning har visat att vissa nanopartiklar kan nå delar av kroppen som inte är tillgängliga för större partiklar. Och vissa partiklar är mer kemiskt reaktiva på grund av sin lilla storlek. Vissa kan orsaka oväntad skada bara för att de är tillräckligt små för att kasta en nanonyckel i dina cellers nanofunktioner.

Denna samling av forskning är anledningen till att organisationer som As You Sow har förespråkat försiktighet med att använda nanopartiklar i produkter utan lämpliga tester – särskilt i livsmedel. Men vetenskapen om nanopartiklar är inte så okomplicerad som den verkar.

För det första, partiklar av samma storlek men tillverkade av olika material kan bete sig på radikalt olika sätt. Att anta att en typ av nanopartikel är potentiellt skadlig på grund av vad en annan typ gör motsvarar att undvika äpplen eftersom du är allergisk mot ostron.

Livsmedelsklassad titandioxid är verkligen vanligt och inte så "nano"

Titandioxiden som används av Dunkin' Brands och många andra livsmedelstillverkare är inte ett nytt material, och det är inte riktigt ett "nanomaterial" heller. Nanopartiklar är vanligtvis mindre än 100 nanometer i diameter. Ändå är de flesta partiklarna i titandioxid av livsmedelskvalitet större än detta. De måste vara för att pulvret ska vara till någon nytta i livsmedelsprodukter.

Visserligen innehåller livsmedelsklassad titandioxid några nanopartiklar, och detta bör inte avfärdas. En studie från 2012 från Paul Westerhoffs labb vid Arizona State University testade 89 livsmedelsprodukter från hyllan för förekomst av titandioxid. Listan innehöll allt från tuggummi och sojamjölk, till Twinkies och majonnäs. Förutom att hitta bevis för ämnet i varje produkt, forskningen visade också att upp till 5 % av titandioxiden i vissa av dessa produkter kan vara i form av nanopartiklar.

Ändå finns det få bevis för att denna lilla mängd nanopartiklar snedvrider säkerheten för titandioxid av livsmedelskvalitet. Under 2004 genomförde Europeiska byrån för livsmedelssäkerhet en omfattande säkerhetsgranskning av materialet. Efter att ha övervägt tillgängliga bevis om samma material som för närvarande används i produkter som Dunkin' Donuts, granskningspanelen drog slutsatsen att det inte fanns några bevis för säkerhetsproblem.

Mest forskning om titandioxidnanopartiklar har utförts på sådana som inandas, inte sådana vi äter. Ändå är nanopartiklar i tarmen ett helt annat förslag än de som andas in.

Studier av effekterna av intagna nanopartiklar är fortfarande i sin linda, och mer forskning behövs definitivt. Tidiga indikationer är att mag-tarmkanalen är ganska bra på att hantera små mängder av dessa fina partiklar. Detta är rimligt med tanke på de naturligt förekommande nanopartiklarna vi oavsiktligt äter varje dag, från förkolnade livsmedel och jordrester på grönsaker och sallad, till mer esoteriska produkter som lerbakad potatis. Det finns till och med bevis för att nanopartiklar förekommer naturligt i mag-tarmkanalen.

Kan det finnas en risk med titandioxid som vi inte vet om ännu?

Det finns en liten möjlighet att vi inte har letat på rätt ställen när det gäller möjliga hälsoproblem. Kanske – bara kanske – kan det finnas långsiktiga hälsoproblem från denna till synes allestädes närvarande diet av små, olösliga partiklar som vi bara inte har upptäckt ännu. Det är den sortens frågor som forskare älskar att ställa, eftersom det öppnar nya forskningsvägar. Det betyder inte att det finns ett problem, bara att det finns tillräckligt med svängrum i vad vi gör det inte vet att ställa intressanta frågor.

Det är frågor som denna som driver aktuell toxikologisk forskning om nanopartiklar. Även om det inte finns några bevis för ett orsakssamband mellan titandioxid i mat och ohälsa, vissa studier - men inte alla på något sätt - tyder på att stora mängder titandioxid nanopartiklar kan orsaka skada om de kommer till specifika delar av kroppen.

Till exempel, det finns ett växande antal publicerade studier som tyder på att titandioxidpartiklar av nanometerstorlek kan orsaka DNA-skador i höga koncentrationer om de kan komma in i cellerna. Men även om dessa studier visar på risken för skada, de saknar information om hur mycket material som behövs, och under vilka förutsättningar, för betydande skada. Och de tenderar att förknippas med mycket större mängder material än någon sannolikt kommer att få i sig regelbundet.

De uppvägs också av studier som inte visar några effekter, vilket tyder på att det fortfarande råder stor osäkerhet om materialets toxicitet eller ej. Det är som om vi just har upptäckt att papper kan orsaka nedskärningar, men vi är ännu inte säkra på om detta är ett mindre besvär eller potentiellt livshotande. När det gäller titandioxid i nanoskala, det är det klassiska fallet med "mer forskning behövs."

Osäkerheter som denna – små som de är – förstoras när de upplevda vinsterna är låga, Det är därför Dunkin' Brands omformulerar sin munkbeläggning. De hävdar att de kan återskapa samma visuella effekt utan titandioxid. Andra opacitetstillsatser är tillgängliga, även om Dunkin' Brands i det här fallet inte ersätter titandioxiden med något annat. Om substitut används dock, det måste göras noggrann säkerhetstestning om dessa alternativa tillsatser ska finna fördel.

Och detta kommer till kärnan i frågan som tas upp av Dunkin' Brands beslut – när det råder osäkerhet kring vetenskapen, hur kan livsmedelsföretag fatta smarta beslut som inte kommer tillbaka för att bita dem, antingen i styrelserummet eller i opinionsrätten?

Den här historien publiceras med tillstånd av The Conversation (under Creative Commons-Attribution/No derivatives).