Челябинские ученые придумали технологию выявления токсинов в зерне
С помощью специального сенсора можно будет определять заражение хлебного сырья грибковой плесенью.
По словам авторов ноу-хау, на многих продуктах питания растут плесневые грибы, вырабатывающие микотоксины — яды биологического происхождения. Они очень опасны для человека: при употреблении в пищу приводят к серьезному отравлению, а иногда и к онкологическим заболеваниям и даже иммунодефициту.
Своевременное выявление микотоксинов крайне важно для продовольственной безопасности страны. Для этого, к примеру, в лабораториях хлебоперерабатывающих предприятий применяются сенсоры, реагирующие на микотоксины. Но насколько точен этот метод? На примере зеараленона ученые ЮУрГУ изучили традиционные способы обнаружения токсинов и определили их эффективность.
Как они пояснили, этот токсин встречается на кукурузе, ячмене, пшенице, рисе и сорго. Его вырабатывают грибы из группы Fusarium. Изучение проб, взятых в 2010-2015 годах на полях стран Евросоюза, показали, что там почти 80 % зерна было загрязнено зеараленоном, причем зачастую к нему добавлялись другие вредные микотоксины.
Фото: сайт ЮУрГУ
Исследования, проведенные старшим научным сотрудником НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ Олегом Большаковым в составе международной научной группы под руководством кандидата химических наук Наталии Белоглазовой из бельгийского Университета Гента, показали: электрохимические сенсоры идеально подходят для обнаружения токсинов.
«Большинство сенсоров, реагирующих на зеараленон, работают на методе, основанном на использовании явления поляризации микроэлектрода, — прокомментировал Олег Большаков. — Имеются данные о высокой чувствительности импедансных сенсоров — по принципу комплексного электрического сопротивления. Но оба этих способа не подходят для выявления низкомолекулярных соединений, таких как микотоксины. С этой точки зрения емкостные сенсоры лучше, но они остаются малоизученными».
Как считает ученый, единственный недостаток электрохимических сенсоров в том, что они опробованы только на образцах конечного продукта с искусственными химдобавками, к примеру, хлеба. А анализы на исходном зерновом сырье раньше не проводились, хотя исследования должны выявлять не только вредную «химию», но и «естественные» загрязнения, такие как грибковые микотоксины.
Ученые уже подвели для ноу-хау теоретическую базу, серьезно продвинулись в создании собственного электрохимического сенсора, лишенного всех этих минусов. Для этого применяют полупроводниковые материалы, синтезируемые в вузовской лаборатории. Сейчас проводится скрининг на их сенсорную активность в зависимости от основы — молекулярной, с добавками разных компонентов, компьютерным методом по квантовым точкам и другие.
Добавим, что прорывное исследование проводится в рамках совместного проекта РФФИ и Челябинской области «Разработка наносенсоров на основе модифицированных квантовых и карбоновых наночастиц нового поколения для определения загрязнителей в воде». Господдержка выделена федеральным научным фондом и правительством Челябинской области на паритетных началах после инициированного губернатором Алексеем Текслером возрождения региональных научных грантов.
Поделиться