Aizsargājiet olīveļļu no viltotājiem
Ar dažiem gramiem jaunizstrādātās vielas pietiktu, lai iezīmētu visu Itālijas olīveļļas ražošanu. Ja ir aizdomas par viltošanu, daļiņas, kas pievienotas izcelsmes vietā, var izvilkt no eļļas un analizēt. Tas ļautu skaidri identificēt ražotāju. "Metode atbilst etiķetei, kuru nevar noņemt," skaidro Roberts Grass, ETH Cīrihes Ķīmijas un dzīvības zinātņu katedras lektors.
Visā pasaulē ir liela vajadzība pēc viltotām pārtikas etiķetēm. Kopīgā akcijā 33 valstīs 2013. gada decembrī un 2014. gada janvārī Interpols un Eiropols konfiscēja vairāk nekā 1200 tonnas viltotas vai standartiem neatbilstošas pārtikas un gandrīz 430 000 litrus viltotu dzērienu. Nelegālo tirdzniecību veic organizētas noziedzīgas grupas, kas gūst miljonus lielu peļņu, raksta varasiestādes. Konfiscēto preču vidū bija arī vairāk nekā 131 000 litru eļļas un etiķa.
Viltojumu drošai etiķetei jābūt ne tikai neredzamai, bet arī nekaitīgai, izturīgai, lētai un viegli pamanāmai. Lai izpildītu šos kritērijus, ETH pētnieki izmantoja nanotehnoloģiju un dabas informācijas krātuvi DNS. Mākslīgā ģenētiskā materiāla gabals veido mini etiķetes sirdi. "DNS ir miljoniem iespēju, ko var izmantot kā kodus," skaidro Grass. Turklāt šim materiālam ir ārkārtīgi zema noteikšanas robeža, tāpēc marķēšanai pietiek ar nelielu daudzumu.
Sintētiskā fosilija
Bet DNS ir arī trūkumi. Ja materiāls tiek izmantots kā informācijas nesējs ārpus dzīva organisma, tas pats nevar atjaunoties un ir neaizsargāts pret gaismu, temperatūras svārstībām vai ķīmiskām vielām. Tāpēc pētnieki pārklāja DNS ar silikona slāni, lai to aizsargātu, radot sava veida "sintētisko fosiliju". Silikona apvalks ir fiziska barjera, kas aizsargā DNS no ķīmiskiem uzbrukumiem un pilnībā izolē to no ārējās vides, kas ir līdzīga dabisko fosiliju situācijai, raksta pētnieki savā rakstā, kas publicēts žurnālā ACS Nano. Lai pēc iespējas ātrāk un vienkāršāk izzvejotu daļiņas no eļļas, Grass un viņa komanda izmanto vēl vienu triku: viņi magnetizē etiķeti, pievienojot tai dzelzs oksīda nanodaļiņas.
Eksperimenti laboratorijā parādīja, ka sīkās etiķetes labi izšķīst eļļā un neizraisīja nekādas optiskas izmaiņas. Tie saglabājās stabili pat karsējot un izturēja novecošanas testu bez bojājumiem. Pateicoties magnētiskajam dzelzs oksīdam, daļiņas varēja viegli noņemt no eļļas. DNS tika iegūta, izmantojot šķīdumu, kas satur fluorīdu, un analizēta, izmantojot tā saukto PCR — standarta metodi, ko jebkura medicīnas laboratorija tagad var veikt ar nelielu piepūli. "Naftas produktu autentiskuma testu veikšanai pietika ar neticami mazu daļiņu daudzumu, līdz vienai miljonajai grama daļai litrā un niecīgu tilpumu vienu tūkstošdaļu litra," raksta pētnieki. Sajaukšanu varētu pierādīt arī šādi: ja nanodaļiņu koncentrācija neatbilst sākotnējai vērtībai, jāiejauc cita, iespējams, zemāka eļļa. Šāda marķējuma izgatavošanas cena, visticamāk, būs aptuveni 0,02 centi par litru.
Benzīna un bergamotes eļļas etiķetes
Ar šo metodi varēja marķēt ne tikai olīveļļu, bet arī benzīnu. Tomēr šo paņēmienu varētu izmantot arī kosmētikas rūpniecībā. Savos eksperimentos pētnieki veiksmīgi marķēja dārgo bergamotes eļļu, kas tiek izmantota kā smaržu izejviela. Taču lielākās neredzamo etiķešu izmantošanas iespējas Grass saskata pārtikas tirgū. Bet vai patērētāji pirks dārgu neapstrādātu augstākā labuma olīveļļu, ja tajā peld mākslīgās DNS nanodaļiņas? "Tās ir lietas, ko mēs jau šodien ēdam," saka Grass. Silikona daļiņas cita starpā ir atrodamas kečupā un apelsīnu sulā. Un dzelzs oksīds ir atļauts arī kā pārtikas piedeva E172.
Labākai pieņemšanai varētu izmantot dabisku ģenētisko materiālu, nevis mākslīgo DNS, piemēram, no eksotiskiem tomātiem vai ananāsiem, kuru daudzveidība ir liela, kā arī no jebkura cita augļa vai dārzeņa, kas ir mūsu ēdienkartē.
Protams, jaunajai tehnoloģijai ir jāsniedz priekšrocība, kas ievērojami atsver visus riskus, saka Grass. Kā metodes izgudrotājs viņš nav gluži objektīvs, pētnieks atzīst: "Bet man ir jāzina, no kurienes nāk ēdiens un cik tas ir tīrs." Ar viltotām precēm jums nav ne jausmas, kas ir iekšā. "Es gribētu zināt, kuras daļiņas tika apzināti pievienotas."
bibliogrāfija
Michaela Puddu, Daniela Paunescu, Wendelin J. Stark un Robert N. Grass: magnētiski atgūstami, termostabīli, hidrofobiski DNS/silīcija dioksīda iekapsulāti un to pielietojums kā neredzamas eļļas etiķetes. ACS Nano, 8(3), 1677-1685. DOI: 10.1021/nn4063853
Avots: Cīrihe [ ETH ]
