Челябинские ученые придумали технологию выявления токсинов в зерне

17 Июня 2021 Автор: Евгений Аникиенко Фото: Вячеслав Шишкоедов, из архива редакции
Челябинские ученые придумали технологию выявления токсинов в зерне


С помощью специального сенсора можно будет определять заражение хлебного сырья грибковой плесенью.

Важность исследования трудно переоценить, ведь от качества хлебного сырья зависит здоровье людей. Для этого ученые изучили, насколько эффективен электрохимический метод при выявлении микотоксинов в зерне. А теперь по этим данным создают уникальный сенсор, реагирующий на опасный токсин зеараленон, вырабатываемый плесневыми грибами. На эту разработку выделен грант Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Ее первые результаты опубликованы в высокорейтинговом научном журнале FoodChemistry (Q1).

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.

ученые_детектор.jpg
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.

Сегодня | 15:09
В Челябинской области поставщикам расширят доступ к госзакупкам

Центр организации закупок Челябинской области впервые подготовил график проведения совместных закупок.

Сегодня | 14:17
Челябинские врачи бесплатно вылечили более сотни бездомных

Получение медпомощи для бездомных людей ограничено из-за отсутствия документов.

Сегодня | 10:45
В Челябинской области сняли видеоролик о железнодорожниках

Работники железной дороги отмечают свой профессиональный праздник.

30.07.2021 | 17:08
Южноуральцам показали агротехнологии будущего

Их продемонстрировали на агровыставке «День поля-2021».

 
Новости   
Спецпроекты