Sådan slår du ned på cyanidfiskeri

Sprøjtning af cyanid nær koralrev, der vrimler med tropiske væsner, kan hurtigt og billigt bedøve prydfisk, som derefter kan øses op og sælges over hele verden. Praksisen leverer dyrebutikker, men efterlader ofte beskadigede koraller og døde fisk udsat for for meget af giftstoffet. Lande, hvor akvariefisk opsamles, har forbudt metoden for årtier siden, men det er svært at fange gerningsmænd. Nu udvikler forskere en håndholdt enhed til at detektere cyanidfiskeri, der kan hjælpe med at slå ned på den destruktive praksis.

Holdet vil præsentere deres fremskridt på enheden i dag ved det 253. nationale møde og udstilling af American Chemical Society (ACS).

"Et eller andet sted handles der omkring 20 til 30 millioner havfisk globalt, "Andrew Rhyne, Ph.D., siger. "Ti til 12 millioner kommer til USA, den største importør, og de fleste af disse fisk kommer fra lande med historiske problemer med cyanidfiskeri. Mens der er foretaget nogle undersøgelser, ingen ved rigtigt, hvor udbredt problemet er."

Rhyne, hvem er med Roger Williams University i Rhode Island, har studeret den globale akvariehandel og siger destruktivt fiskeri, herunder brug af cyanidforgiftningsmetoden, er et af de største problemer i branchen.

Motiveret til at hjælpe lande som Indonesien og Filippinerne med at udrydde praksis, Rhyne diskuterede udfordringen med Clifford Murphy, Ph.D., også med Roger Williams University. Og i sommeren 2015, Murphy og bachelorforsker Amanda McCabe satte sig for at udtænke en detektionsmetode, der kunne pakkes i et håndholdt system.

"Hvis du skal kriminalteknisk fastslå, at en fisk er blevet fanget ved cyanidfiskeri, det ville virkelig være nyttigt at have en bærbar enhed, så du kan teste den på stedet, når fiskerbåde vender tilbage til havnene, " siger Murphy. Han tilføjer, at de nuværende metoder involverer at sende fiske- og tankvand til laboratorier til forbehandling og testning. Denne tilgang er dyr og tager tid.

For at skabe en mere praktisk sensor, der kan dyppes direkte i tanke på bådene, når de kommer ind med deres fangst, Murphy og McCabe begyndte at undersøge en elektrokemisk platform, der bruger porphyriner til at binde thiocyanat. Porphyriner er organiske molekyler, og mange af dem forekommer naturligt. Et eksempel er heme, pigmentet i røde blodlegemer. Og thiocyanat er en metabolit, der udskilles af fisk, der har været udsat for cyanid.

Forskerne lavede elektroder ved at fastgøre metalloporphyriner - porphyriner med et metal i midten - til et substrat, og udsatte den resulterende sensor for vand opsamlet fra den nærliggende Narragansett Bay. Vandprøverne blev tilsat forskellige niveauer af thiocyanat. Når thiocyanat binder til porfyrinerne, deres kemi og farver ændrer sig - ligesom lilla hæm bliver rød, når ilt binder sig til det.

"Da vi begyndte at teste sensoren, vi bemærkede, hvad der så ud til at være en betydelig evne til at påvise thiocyanatet, selv i ubehandlet saltvand, " siger Murphy. "Vores sensor virker på omkring fem til 10 minutter, og det niveau, vi detekterede, var omkring 1 til 2 dele pr. milliard." Han tilføjer, at den nuværende bedste tilgængelige metode efter sigende kun har påvist thiocyanat i havvand på et højere niveau på 3,2 dele pr. milliard.

Bachelorforsker Connor Sweet fortsætter projektet, testning af forskellige metalloporphyriner og udvikling af en konsekvent metode til fremstilling af elektroderne, hvilket han i øjeblikket gør i hånden. Ingeniørstuderende Charles Flynn arbejder på elektroniksiden, udvikle en håndholdt enhed til at rumme sensorteknologien. Holdet vil teste metoden på vandprøver fra behandlede fisk. De siger, at hvis disse resultater er lovende, de kunne have en prototype klar om et til to år.