Voedingswetenschappers van de National University of Singapore (NUS) ontwikkelden een snelle en zeer gevoelige screeningstechniek waarmee minieme hoeveelheden pyrethroïden in groenten kunnen worden opgespoord, een veelvoorkomend type synthetisch bestrijdingsmiddel dat wordt toegepast op landbouwgewassen. De innovatieve strategie maakt gebruik van magnetische nanodeeltjes om de extractie van pyrethoride te vereenvoudigen, het screeningsproces te verminderen tot minder dan twee uur.

Synthetische pesticiden zoals pyrethoriden worden veel gebruikt in de groenteteelt om landbouwongedierte te bestrijden. Hoewel het gebruik van deze pesticiden de gewasopbrengst verbetert, langdurige inname van overmatige residuen van bestrijdingsmiddelen door de consumptie van fruit en groenten die zijn blootgesteld aan misbruik van bestrijdingsmiddelen, kan leiden tot nadelige gezondheidseffecten.

Inmiddels zijn er verschillende methoden ontwikkeld om groentegewassen te screenen op pyrethorideresiduen. Echter, ze vereisen tijdrovende en kostbare procedures zoals kolomfiltratie en centrifugatie, en het kan tot zes uur duren om een ​​monster te verwerken en te analyseren.

Om de procedures te vereenvoudigen, Universitair docent Yang Hongshun en zijn Ph.D. student, juffrouw Yu Xi, beide van de opleiding Food Science and Technology aan de NUS Faculty of Science, ontwikkelde met polystyreen gecoate magnetische nanodeeltjes die via eenvoudige magnetische scheiding effectief pyrethorideresten uit groentegewassen kunnen extraheren voor analyse. De nanodeeltjes worden eerst toegevoegd aan een vloeibaar monster verkregen uit groenten, dienen als "micromagneten" om pyrethroïde moleculen aan te trekken. Pyrethroïden gebonden aan de nanodeeltjes worden vervolgens afgewassen met een kleine hoeveelheid organisch oplosmiddel en verzameld voor analyse.

Met deze innovatie kan de analyse in minder dan twee uur worden voltooid, en kan pyrethroïden detecteren in een concentratieniveau van slechts 0,02 nanogram per gram groente. De nanodeeltjes kunnen ook tot 30 keer worden hergebruikt, waardoor deze screening-aanpak zowel tijd- als kostenefficiënt is.

Assistent Prof Yang, zei, "Bestaande screeningsmethoden vereisen een lange verwerkingstijd en daarom kan het een uitdaging zijn om dergelijke methoden toe te passen om residuen van bestrijdingsmiddelen in een grote partij monsters te detecteren, wat essentieel is voor het waarborgen van de voedselveiligheid. Onze methode biedt daarom een ​​sneller en effectiever alternatief."

Deze nieuwe screeningtechniek kan ook voor verschillende doeleinden worden aangepast en biedt een enorm potentieel voor de veiligheid van de voedingsindustrie.

"Met kleine aanpassingen aan het extractieproces, deze methode kan worden gebruikt om pyrethroïden op te sporen in andere voedingsproducten zoals noten, fruit en plantaardige oliën. Er kunnen ook wijzigingen worden aangebracht in de coating van de nanodeeltjes om andere soorten pesticiden en chemicaliën te detecteren, waaronder mycotoxinen en antibiotica, zei juffrouw Yu.

Vooruit gaan, het duo zal onderzoeken hoe de toepassingen van hun nieuwe techniek kunnen worden uitgebreid om screening van verschillende chemische gevaren in verschillende soorten voedsel mogelijk te maken.