Anasayfa » Sektörler » Tarım ve Gıda Teknolojileri » Zirai İlaçlar Yönünden Yiyecekleri Test Etmek İçin Yeni Bir Yöntem

Zirai İlaçlar Yönünden Yiyecekleri Test Etmek İçin Yeni Bir Yöntem

Pestisitler, insektisit (böcek öldürücü), herbisit (yabani ot öldürücü), fungusit (mantar öldürücü), rodentisit (kemirgen öldürücü) şeklinde sınıflandırılan kimyasal maddelerin tümünü kapsarlar. Aşırı ve bilinçsiz pestisit kullanımının sonucunda gıdalarda, toprakta, suda ve havada pestisitlerin kendileri veya dönüşüm ürünleri kalabilmektedir. Bu durum da insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere yol açabilmektedir.

FAO ve WHO tarafından Pestisit Kalıntıları Kodeks Komitesi kurulmuş ve bilimsel araştırma verilerine dayanılarak gıdalarda bulunmasına izin verilen maksimum kalıntı değerleri saptanmıştır. Araştırmacılar da pestisit limitlerini veya kullanılan yasaklı bileşikleri ortaya çıkarabilecek duyarlı ve portatif biyosensörler geliştirmek için çalışmalar yapmışlardır.

Dünya çapında mahsullerde kullanılan pestisitlerin yaklaşık %40’ını temsil eden Organofosfat pestisitler en sık sistemik hastalıklara neden olan pestisitlerden biridir ve yüksek oranda nörotoksiktir. Organofosfatların etki mekanizması, sinir sistemindeki kolinesteraz enziminin inhibisyonu yoluyla olmaktadır. Biyosensörler bu reaksiyonu kontrol eder. Ancak bu enzim hayvan dokusundan alınması gerektiği için maliyeti yüksektir ve bu nedenle bazı araştırmacılar daha ucuz bir alternatif olarak bitki esterazı kullanmayı düşünmüşlerdir.

Chongqing Üniversitesi’nden Changjun Hou, Connecticut Üniversitesi’nden Yu Lei ve çalışma arkadaşları Organofosfat için, bitki-esteraz temelli biyosensör tasarladılar. Bu amaçla asetilkolinesteraz temelli önceki biyosensörde kullanılan nanomalzemeleri içermesini sağlayarak performansı desteklediler. Yeni sensör, elektron transferini kolaylaştırmak için altın nanopartikülleri, iletkenliği geliştirmek için grafen nanoplakaları, enzimi dengelemek için karides ve böcek kabuklarından oluşan bir hidrofilik polisakkarit olan kitosanı içeriyordu.

Araştırmacılar, biyosensör yapmak için ilk olarak camsı karbon elektrotların üzerine depoladıkları altın nanoparçacıkları ve grafen nanolevhaların çözeltisini hazırladılar. Daha sonra buğday unundan bitki esterazını ayırdılar, arıttılar ve kitosan ile karışımını hazırladılar. Bu işlemlerin sonrasında nanobileşiklerin yüzeyi üzerine bitki esteraz ve kitosan çözeltisi uygulandı ve kurumaya bırakıldı. Sistem 1-naftil asetat ve karboksilik ester içeren bir tampon çözeltiye konulduğunda, elektriksel etkin ürün, 1-naftol, üretmek için bitki esterazın ester hidrolizi gerçekleşti. Organofosfat pestisitler bu reaksiyonu durdurdu, bu nedenle araştırmacılar çözeltide konsantrasyonları, elektrodlarda elektrokimyasal akımdaki düşüşün görüntülenmesi yoluyla belirleyebildiler.

Ekip 500 ppb’lik çözeltide, iki organofosfat pestisit, metil paratiyon ve melatyonun konsantrasyonunu ölçmek için biyosensör kullandı. Bu bileşikler için saptama limiti sırasıyla, 50 ppt ve 0.5 ppb idi. Yani önceki asetilkolinesteraz temelli metodlar ile karşılaştırıldığında daha duyarlı olduğu görüldü.

Binghamton Üniversitesi, Suny’de çevresel biyosensörler geliştiren kimyacı Omowunmi A. Sadik’e göre, NSF (National Sanitation Foundaditon-Amerika Birleşik Devletleri Hijyen Otoritesi) ve USDA (United States Department of Agriculture- Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı) tarafından besin güvenliği için düşük maliyetli belirleyici metodların gelişimi destekleniyor.  Lei ve ekibi de şimdilerde kan şekeri ölçüm cihazına benzer, deneme parçaları ve basit bir elektrokimyasal gösterge kullanan taşınabilir bir cihaz geliştirmeyi umuyor.

Kaynaklar

A Potentially Cheaper Way To Test Food For Pesticides, Erişim Tarihi: 6 Aralık 2015, http://cen.acs.org/articles/93/web/2015/12/Potentially-Cheaper-Way-Test-Food.html

Sarıtaş, A., Çakır, Z., Aslan, Ş., “Organofosfat ve Karbamat Zehirlenmeleri”, The Eurasian Journal of Medicine, Atatürk Üniversitesi, Acil Tıp Anabilim Dalı, Erzurum, 2007.

Yücel, Ü., Pestisitlerin İnsan ve Çevre Üzerine Etkileri, Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi,  Nükleer Kimya Bölümü

EPA Slow to Halt Use of Deadly Pesticide, Erişim Tarihi: 9 Aralık 2015, http://www.nationofchange.org/2015/11/02/epa-slow-to-halt-use-of-deadly-pesticide/

Send this to friend