Odhaľte toxíny plesní v potravinách pomocou lasera

Plesňové toxíny v potravinách môžu vážne poškodiť zdravie ľudí a zvierat a dokonca spôsobiť rakovinu. Zisťovanie týchto produktov látkovej premeny z plesní (mykotoxínov) bolo doteraz zložité a časovo náročné. Vedci a praktici z potravinárskeho priemyslu teraz pracujú na rýchlom teste: Pomocou infračervenej laserovej spektroskopie chcú odhaliť plesňové toxíny v potravinách – a pokiaľ možno priamo na mieste na poli alebo v supermarkete. Európska komisia financuje výskum na lepšiu diagnostiku napadnutia hubami na počiatočné obdobie dvoch rokov.

Nedávno predstavená projektová skupina MYCOSPEC zahŕňa profesora Borisa Mizaikoffa, vedúceho Inštitútu pre analytickú a bioanalytickú chémiu (IABC) na Univerzite v Ulme, ako aj vedcov z Univerzity prírodných zdrojov a biologických vied vo Viedni a výskumnej spoločnosti IRIS ( Castelldefels, Španielsko). V potravinárskom priemysle a v sektore laserových technológií pôsobí aj niekoľko malých a stredných firiem.

Na kontrolu, či obilniny, mliečne výrobky alebo mäso prekračujú zákonom stanovené limity mykotoxínov, sú zvyčajne potrebné zložité laboratórne testy. To je nielen drahé, ale aj časovo náročné. Na druhej strane potraviny kontaminované plesňovými toxínmi spôsobujú veľké finančné straty v poľnohospodárstve a potravinárskom priemysle. Rýchly test od skupiny MYCOSPEC s použitím nových polovodičových laserov („kvantové kaskádové lasery“) by mohol v budúcnosti významne prispieť k bezpečnosti potravín.

„Kvantové kaskádové lasery sú veľmi kompaktné a ich emisné vlnové dĺžky sú v strednom infračervenom rozsahu. Dajú sa vyladiť v širokom spektrálnom rozsahu, takže komplexný podpis mykotoxínov možno detegovať v infračervenom spektre,“ vysvetľuje Boris Mizaikoff. Pri tejto meracej metóde nie je príprava vzorky príliš zložitá, a preto je možné rýchlo a na mieste skontrolovať limitné hodnoty mykotoxínov.

Iba vysoká selektivita infračervenej spektroskopie v takzvanej oblasti odtlačkov prstov však ponúka šancu na detekciu toxínov húb bezpečne a s primeraným úsilím, a to aj napriek veľkému počtu molekúl na rôznych druhoch zrna.

Vedci z Ulmu z IABC primárne prispievajú svojimi dlhoročnými skúsenosťami v kvantovej kaskádovej laserovej spektroskopii do projektu MYCOSPEC.

Mizaikoff a jeho kolegovia sú tiež odborníkmi na technológiu tenkovrstvových optických vlákien, ktoré sú založené na cenovo výhodných polovodičových materiáloch a ideálne dopĺňajú kvantové kaskádové lasery ako senzorové rozhranie, teda kontaktný bod pre vzorku.

Na spustenie projektu chcú vedci najskôr vykonať rozsiahle štúdie o zrnách a sušenom ovocí. Do roku 2015 plánujú predstaviť praktický prototyp, ktorý pomocou kvantových kaskádových laserov a tenkovrstvových optických vlákien rýchlo a spoľahlivo odhalí plesňové toxíny v potravinách.

Projekt MYCOSPEC sa realizuje ako súčasť 7. rámcového programu Európskej komisie pre diagnostiku hubových chorôb na mieste. Zapojené výskumné inštitúcie (Univerzita v Ulme, Univerzita prírodných zdrojov a prírodných vied Viedeň) spolupracujú s malými a strednými spoločnosťami z viacerých európskych krajín. Patria sem IRIS (Španielsko), SMUs ICC (Rakúsko), FULLWELL MILL LIMITED (Veľká Británia), CERVESES LA GARDENIA (Španielsko) a SETBIR (Turecko). Partner projektu MG OPTICAL SOLUTIONS GMBH (Nemecko) vyrába kvantové kaskádové lasery, ktoré sú potrebné pre projekt MYCOSPEC.

Zdroj: Ulm [Uni]