Fødevareforskere skaber nye magnetiske nanopartikler til hurtig screening af pesticidrester i grøntsager

Fødevareforskere fra National University of Singapore (NUS) udviklede en hurtig og meget følsom screeningsteknik, der er i stand til at detektere små mængder pyrethroider i grøntsager, en almindelig type syntetisk pesticid anvendt på landbrugsafgrøder. Den innovative strategi gør brug af magnetiske nanopartikler til at forenkle pyrethoridekstraktion, reducerer screeningsprocessen til under to timer.

Syntetiske pesticider såsom pyrethorider bruges i vid udstrækning i vegetabilsk landbrug til at bekæmpe skadedyr i landbruget. Mens brugen af ​​disse pesticider forbedrer afgrødeudbyttet, langvarig indtagelse af for store mængder pesticidrester gennem indtagelse af frugt og grøntsager, der har været udsat for pesticidmisbrug, kan føre til sundhedsskadelige virkninger.

Der er siden blevet etableret adskillige metoder til at screene vegetabilske afgrøder for pyrethoriderester. Imidlertid, de kræver tidskrævende og dyre procedurer såsom kolonnefiltrering og centrifugering, og kan tage op til seks timer at behandle og analysere en prøve.

For at forenkle procedurerne, Adjunkt Yang Hongshun og hans ph.d. studerende, Frøken Yu Xi, både fra Fødevarevidenskab og Teknologiuddannelsen på NUS Det Naturvidenskabelige Fakultet, udviklet polystyrencoatede magnetiske nanopartikler, som effektivt kan udvinde pyrethorid-rester fra vegetabilske afgrøder til analyse via simpel magnetisk adskillelse. Nanopartiklerne tilsættes først i en flydende prøve opnået fra grøntsager, tjener som "mikromagneter" for at tiltrække pyrethroidmolekyler. Pyrethroider bundet på nanopartiklerne vaskes derefter af med en lille mængde organisk opløsningsmiddel og opsamles til analyse.

Denne innovation gør det muligt at gennemføre analyser på mindre end to timer, og er i stand til at påvise pyrethroider ved et koncentrationsniveau på så lavt som 0,02 nanogram pr. gram grøntsager. Nanopartiklerne kan også genbruges op til 30 gange, gør denne screeningstilgang både tids- og omkostningseffektiv.

Asst Prof Yang, sagde, "Eksisterende screeningsmetoder kræver lang behandlingstid, og det kan derfor være udfordrende at anvende sådanne metoder til at påvise pesticidrester i et stort parti af prøver, som er afgørende for at sikre fødevaresikkerheden. Vores metode tilbyder derfor et hurtigere og mere effektivt alternativ."

Denne nye screeningsteknik kan også modificeres til forskellige formål og rummer et enormt potentiale for fødevareindustriens sikkerhed.

"Med små ændringer af udvindingsprocessen, denne metode kan bruges til at påvise pyrethroider i andre fødevarer såsom nødder, frugter og vegetabilske olier. Der kan også foretages ændringer i belægningen af ​​nanopartiklerne for at påvise andre typer pesticider og kemikalier, herunder mykotoksiner og antibiotika, " sagde Miss Yu.

Bevæger sig fremad, duoen vil se på at udvide anvendelsen af ​​deres nye teknik til at muliggøre screening af forskellige kemiske farer i forskellige fødevaretyper.