Ученые Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) в составе международного коллектива разработали метод обнаружения во фруктах ядовитого вещества тиабендазола. По словам авторов, преимущества новой технологии — простота, экономичность и возможность найти малые концентрации вредоносных частиц. Результаты опубликованы в журнале Microchemical Journal.
В России и Евросоюзе тиабендазол запрещено использовать для обработки пищевых продуктов. Однако его используют в сельском хозяйстве для обработки растений, чтобы защитить их от вредителей, гниения и плесневения, объяснили ученые. Его остатки легко попадают в окружающую среду и затем в овощи и фрукты, поскольку его вводят в почву.
«Тиабендазол токсичен для человека. Среди основных признаков отравления: тошнота, рвота, головная боль, сонливость, лихорадка. Попав в организм, тиабендазол может привести к печеночной недостаточности, нарушить развитие плода у беременных или вызвать аллергическую реакцию. Токсическое действие этого консерванта на живые организмы признано опасным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами Европейского союза и другими подобными организациями», — прокомментировал доцент НИЯУ МИФИ (ИНТЭЛ) Константин Катин.
Специалисты разработали новый способ, с помощью которого можно найти тиабендазол во фруктах даже в самой маленькой концентрации. Для этого они создали специальный раствор. Состав химического комплекса подобрали с помощью DFT-расчетов (density functional theory — теория функционала плотности), сравнив электронное строение молекул тиабендазола и других веществ.
«Задача DFT-расчета заключалась в подборе состава раствора, который подходил бы к тиабендазолу «как ключ к замку». Нам было важно, чтобы полученный раствор эффективно взаимодействовал с токсичным веществом даже в условиях, когда тиабендазола очень мало, а в продукте питания имеются еще и другие загрязнители», — отметил Катин.
Протестировав множество вариантов, ученые нашли подходящий молекулярный комплекс на основе бетаина и пирослизевой кислоты, который находит тиабендазол в плодах, связывается с ним и «подсвечивает» его присутствие.
Это позволило найти даже самые маленькие дозы токсичного вещества (до 0,1 мг/литр) практически во всех видах экспортируемых фруктов, рассказали ученые.
«Предельно допустимое количество тиабендазола во фруктах и овощах устанавливают соответствующие органы государств. Нормы немного отличаются в странах и для разных фруктов и составляют примерно 5 мг/л. Предложенная нами технология способна определить концентрации тиабендазола в 50 раз меньше предельно допустимой нормы», — уточнил Константин Катин.
Ранее тиабендазол искали с помощью капиллярного электрофореза или флюоресцентной спектроскопии. Это дорогостоящие методы, требующие специального оборудования, которое есть далеко не во всех лабораториях, тогда как бетаин и пирослизевая кислота максимально доступны для научных сотрудников.
Авторы планируют запатентовать технологию и аккредитовать ее в комиссии Евросоюза, чтобы ее могли использовать для проверки пищевой продукции, экспортируемой из Турции в Евросоюз. Кроме того, специалисты уже разрабатывают аналогичную технологию для поиска токсичных веществ в косметике.
В исследовании также принимали участие ученые Турции, Саудовской Аравии и Ирана.