Forskere fremmer indsatsen for nøjagtigt at måle glyphosat-pesticid i havre

Pesticider hjælper landmænd med at øge fødevareproduktionen, reducere dyre skader på afgrøder, og endda forhindre spredning af insektbårne sygdomme, men da kemikalierne også kan ende i menneskeføde, det er vigtigt at sikre, at de er sikre. For et almindeligt brugt pesticid kendt som glyphosat, der er bekymring over, hvor højt et niveau der er sikkert i fødevarer samt sikkerheden af ​​et af dets biprodukter, kendt som AMPA. Forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) fremmer indsatsen for at måle glyphosat og AMPA nøjagtigt i de havrebaserede fødevarer, hvor de ofte optræder ved at udvikle referencematerialer.

Environmental Protection Agency (EPA) fastlægger tolerancer for pesticidniveauer i fødevarer, der stadig anses for sikre til forbrug. Fødevareproducenter tester deres produkter for at sikre, at de overholder EPA-reglerne. Men for at sikre sig, at deres målinger er nøjagtige, har de brug for et referencemateriale (RM) med kendte niveauer af glyphosat, som de kan sammenligne deres produkter med.

Der findes ikke referencemateriale til måling af glyphosat, den aktive ingrediens i det kommercielle produkt Roundup, i de havregryn eller havrebaserede produkter, hvori pesticidet er meget brugt. Imidlertid, der er et lille antal fødevarebaserede RM'er til rådighed til måling af andre pesticider. I bestræbelserne på at udvikle en til glyphosat og imødekomme producenternes umiddelbare behov, NIST-forskere har optimeret en testmetode til at analysere glyphosat i 13 kommercielt tilgængelige havrebaserede fødevareprøver for at identificere kandidat-referencematerialer. De opdagede glyphosat i alle prøverne, og de fandt også AMPA (forkortelse for aminomethylphosphonsyre) i tre af prøverne.

Forskerne har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Fødevarekemi .

I årtier, glyphosat har været et af de mest dominerende pesticider i USA og på verdensplan. Alene i 2014 125, 384 tons glyphosat blev brugt i USA, ifølge en undersøgelse fra 2016. Det er et herbicid, en type pesticid til at ødelægge ukrudt eller uønskede planter, der er skadelige for afgrøder.

Nogle gange forbliver pesticider i små mængder, kendt som rester, på fødevarer. I tilfælde af glyphosat, det kan også nedbrydes til AMPA, som også kan blive på frugt, grøntsager og korn. De potentielle virkninger af AMPA på menneskers sundhed er ikke godt forstået og forbliver et aktivt studieområde. Glyphosat er også meget brugt på andre kornsorter og korn såsom byg og hvede, men havre er et særtilfælde.

"Havre er unikke, som korn går, " sagde NIST-forsker Jacolin Murray. "Vi valgte havre som vores første materiale, fordi fødevareproducenter bruger glyphosatet som et tørremiddel til at tørre afgrøden ud, før de høster den. Havre har en tendens til at have en høj mængde glyphosat." Udtørring af afgrøder giver mulighed for en tidligere høst og forbedrer ensartetheden af ​​afgrøder. På grund af dens brede anvendelse, glyphosat findes typisk i højere niveauer sammenlignet med andre pesticider, ifølge medforfatter Justine Cruz.

De 13 havreprøver i undersøgelsen omfattede havregryn, let til stærkt forarbejdede havrebaserede morgenmadsprodukter, og havremel fra konventionelle og økologiske landbrugsmetoder.

Forskerne analyserede prøverne for glyphosat og AMPA ved hjælp af en modificeret metode til at udvinde glyphosat fra fast føde, i forbindelse med standardteknikker kendt som væskekromatografi og massespektrometri. I den første metode, den faste prøve opløses i en flydende blanding, hvor glyphosat fjernes fra maden. Næste, i væskekromatografi, glyphosatet og AMPA i ekstraktprøven adskilles fra andre komponenter i prøven. Endelig, massespektrometri måler masse-til-ladning-forholdet mellem ioner for at identificere de forskellige kemiske forbindelser i prøven.

Deres resultater viste, at de laveste niveauer af glyphosat blev påvist i prøven af ​​økologisk morgenmadskorn (26 nanogram pr. gram) og økologisk havremelprøve (11 nanogram pr. gram). De højeste niveauer af glyphosat (1, 100 nanogram pr. gram) blev påvist i konventionelle havregrynsprøver. AMPA-niveauer var meget lavere end glyphosatniveauer i både økologiske og konventionelle havregryn og havrebaserede prøver.

Alle glyphosat- og AMPA-niveauer i havregryn og havrebaserede korn var et godt stykke under EPA-tolerancen på 30 mikrogram pr. gram. "De højeste glyphosatniveauer, vi målte, var 30 gange lavere end den lovmæssige grænse, " sagde Murray.

Baseret på resultaterne af denne undersøgelse og indledende diskussioner med interessenter, der er interesserede i at bruge en RM til havregryn og havrebaserede korn, forskerne opdagede, at det kunne være fordelagtigt at udvikle et lavt niveau RM (50 nanogram pr. gram) og et højt niveau (500 nanogram pr. gram). Disse RM'er ville være gavnlige for landbrugs- og fødevaretestlaboratorier såvel som fødevareproducenter, som skal teste deres kildemateriale for pesticidrester og have en nøjagtig standard, som de kan sammenligne deres målinger med.

NIST's RM'er bruges ikke kun i USA, men også på verdensplan, så det var vigtigt for forskere også at overveje de regulatoriske grænser i udlandet, som i Europa, hvor grænsen er 20 mikrogram per gram.

"Vores forskere er nødt til at balancere behovene i fødevaretestlaboratorier baseret i USA og videre for at lave referencematerialer med en global rækkevidde, " sagde NIST-forsker Katrice Lippa.

Forskere var i stand til at identificere tre potentielle RM-kandidater for glyphosat i havrebaserede kornprodukter og to kandidater til AMPA. De var også i stand til at udføre en foreløbig stabilitetsundersøgelse, der viste, at glyphosat var stabilt i havre over en seks-måneders periode ved en konstant temperatur på 40 grader Celsius, hvilket er vigtigt for at udvikle en fremtidig RM, som potentielt kan være baseret på et eller flere af disse produkter.

Næste, forskerne planlægger at evaluere gennemførligheden af ​​RM'erne gennem en interlaboratorieundersøgelse og derefter udføre mere langsigtede stabilitetsundersøgelser af både glyphosat og AMPA i deres materialer. NIST-teamet vil fortsætte med at engagere interessenter for at sikre, at RM vil opfylde deres behov.