Челябинские учёные 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 учёные 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). Её 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 серьёзному 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 учёные 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, причём зачастую к нему добавлялись другие вредные микотоксины.

Исследования, проведённые 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 ёмкостные сенсоры лучше, но они остаются малоизученными».

Как считает учёный, 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.

Учёные уже подвели для ноу-хау теоретическую базу, серьёзно продвинулись в создании собственного электрохимического сенсора, лишённого 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.

Евгений Аникиенко
Источник: Южноуральская панорама
Фото: andreas N / Pixabay

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0