Enkel metode til at afgøre, om nødder og mejeriprodukter indeholder gift

Forskere ved National Research Nuclear University MEPhI har fundet på en simpel, billig og miljøvenlig metode til at afgøre, om mad indeholder giftig aflatoxin-B1. Resultaterne vil hjælpe med at sikre fødevaresikkerheden. Undersøgelsesresultaterne blev offentliggjort i Journal of Food Composition and Analysis .

Aflatoxin-B1 er en kemisk forbindelse, der er giftig for mennesker og dyr; det udskilles af nogle typer mikroskopiske skimmelsvampe. Aflatoxin-B1 forårsager maligne tumorer (kræft) og levercirrhose; det reducerer også immunitet. Alvorlig aflatoxin-B1-forgiftning udløser cerebralt ødem og akut leversvigt, som normalt fører til døden.

Aflatoxin-B1-udskillende svampe findes i mange fødevarer:mælk og mejeriprodukter, tørrede frugter, solsikkefrø, nødder, majs, jordnødder, kaffe, kakao, korn og krydderier. Den overdrevne vækst af disse svampe, fører til farlige koncentrationer af Aflatoxin-B1, observeres før og under høst, samt når maden opbevares og forarbejdes. Den største mulige mængde Aflatoxin-B1 i fødevarer er underlagt loven i forskellige lande og spænder fra 4 μg/L (Europa) til 20 μg/L (USA). Kontrol af mad til Aflatoxin-B1 er obligatorisk i Rusland og andre lande.

Aflatoxin-B1 er aktivt blevet undersøgt siden 1961, da det udløste en massedød af kalkuner i England. Over flere årtier, mange metoder er blevet udviklet til at bestemme denne kemiske forbindelse. I dag, væskekromatografi, enzymimmunoassay og fotoelektrokemiske biosensorer er de mest almindelige metoder til at bestemme tilstedeværelsen af ​​Aflatoxin-B1. MEPhI -forskere er kommet med en ny metode, hvilket ikke er mindre præcist, men enklere og billigere. Den nye metodes andre fordele omfatter det undersøgte stofs høje Aflatoxin-B1-berigelsesfaktor, minimal brug af organiske opløsningsmidler og dens minimale virkning på kompleksets optiske egenskaber.

"I den første fase, vi bruger zinkion til at binde Aflatoxin-B1 til fluorescein. Derefter opretter vi vortexer i opløsningen for at isolere en tilstrækkelig koncentration af den dannede forbindelse til at studere dens optiske spektre. Dette giver os mulighed for at bestemme Aflatoxin-B1 i madprøver. Den nye metode er flere gange mere produktiv og billigere end andre. Det er følsomt over for Aflatoxin-B1 i en koncentration på 3 μg/L, som er under den lovgivningsmæssigt fastsatte størst mulige mængde, "Konstantin Katin, lektor ved Institute for Nanotechnology in Electronics, Spintronics og fotonik af MEPhI, sagde.

Ifølge forskere, modelleringsmetoder har spillet en enorm rolle, gør det muligt at reducere antallet af eksperimenter flere gange og fortolke de eksperimentelt opnåede resultater. Forskerne har opgivet at vælge de bedste forsøgsbetingelser i rækkefølge, hvor værdien af ​​en enkelt variabel på hvert trin er optimeret (opløsningens pH, zink koncentration, opløsningsmiddelvolumen, koncentration af chelaterende opløsning, opløsning hvirvlende tid). I stedet, de ændrede samtidig alle variablerne i en matematisk model, der betragter variablernes indbyrdes afhængigheder, fremhæver de vigtigste. Dette har gjort det muligt at optimere værdien af ​​fem parametre, efter kun at have udført 46 forsøg under forskellige betingelser.

I øvrigt, kvantkemiske beregninger er blevet brugt til at vælge egnede kemiske midler, hvilket gjorde det muligt på forhånd at forudsige effektiviteten af ​​Aflatoxin-B1-zinkion-fluoresceinkomplekset og beregne dets strukturelle, elektronisk, og optiske egenskaber.

De opnåede resultater hjælper med at sikre fødevaresikkerheden. Den eksperimentelle del af undersøgelsen blev udført i Tyrkiet, mens den teoretiske del blev gennemført i Rusland. Undersøgelsen fokuserede på den tyrkiske fødevareindustris behov:Metoden blev testet på rå og ristede hasselnødder, rosiner og tørrede figner. Tyrkiet er verdens største producent af disse produkter og er derfor mest interesseret i undersøgelsesresultaterne. Imidlertid, metoden kan også være nyttig for andre lande, der producerer eller køber mad.

Undersøgelsen viser, at teoretiske kvantekemiske metoder udviklet på MEPhI viser sig at være nyttige til anvendt forskning i fødevareindustriens interesse. Forskerne ønsker at fortsætte forskningen for at modernisere fødevaresikkerhedskontrolsystemer i forskellige lande.