Cientistas da Universidade Nacional de Pesquisa Nuclear MEPhI criaram um simples, método barato e ecologicamente correto para determinar se o alimento contém aflatoxina-B1 tóxica. As descobertas ajudarão a garantir a segurança alimentar. Os resultados do estudo foram publicados no Jornal de Composição e Análise de Alimentos .

A aflatoxina-B1 é um composto químico tóxico para humanos e animais; é secretado por alguns tipos de fungos de molde microscópico. A aflatoxina-B1 causa tumores malignos (câncer) e cirrose hepática; também reduz a imunidade. O envenenamento grave por aflatoxina-B1 desencadeia edema cerebral e insuficiência hepática aguda, o que geralmente leva à morte.

Os fungos secretores de aflatoxina-B1 são encontrados em muitos alimentos:leite e produtos lácteos, Frutas secas, sementes de girassol, nozes, milho, amendoim, café, cacau, cereais e especiarias. O crescimento excessivo desses fungos, levando a concentrações perigosas de Aflatoxina-B1, é observada antes e durante a colheita, bem como quando os alimentos são armazenados e processados. A maior quantidade possível de Aflatoxina-B1 nos alimentos está sujeita à legislação em diferentes países e varia de 4 μg / L (Europa) a 20 μg / L (EUA). Verificar se há aflatoxina-B1 nos alimentos é obrigatório na Rússia e em outros países.

A aflatoxina-B1 tem sido estudada ativamente desde 1961, quando desencadeou uma morte em massa de perus na Inglaterra. Ao longo de várias décadas, muitos métodos foram desenvolvidos para determinar este composto químico. Hoje, cromatografia liquida, O imunoensaio enzimático e os biossensores fotoeletroquímicos são os métodos mais comuns para determinar a presença de Aflatoxina-B1. Cientistas do MEPhI criaram um novo método, que não é menos preciso, mas mais simples e barato. Outras vantagens do novo método incluem o alto fator de enriquecimento de Aflatoxina-B1 da substância investigada, uso mínimo de solventes orgânicos e seu efeito mínimo nas propriedades ópticas do complexo.

"Na primeira fase, usamos o íon zinco para ligar a aflatoxina-B1 à fluoresceína. Em seguida, criamos vórtices na solução para isolar uma concentração suficiente do composto formado para estudar seus espectros ópticos. Isso nos permite determinar a Aflatoxina-B1 em amostras de alimentos. O novo método é várias vezes mais produtivo e barato do que outros. É sensível a Aflatoxina-B1 a uma concentração de 3 μg / L, que está abaixo da maior quantidade possível estabelecida legislativamente, "Konstantin Katin, professor associado do Instituto de Nanotecnologia em Eletrônica, Spintrônica e Fotônica de MEPhI, disse.

De acordo com os cientistas, métodos de modelagem têm desempenhado um grande papel, possibilitando a redução em várias vezes do número de experimentos e a interpretação dos resultados obtidos experimentalmente. Os cientistas abandonaram a seleção sequencial das melhores condições experimentais, onde em cada estágio o valor de uma única variável é otimizado (pH da solução, concentração de zinco, volume de solvente, concentração de solução quelante, tempo de turbilhonamento da solução). Em vez de, eles mudaram simultaneamente todas as variáveis ​​em um modelo matemático que considera as interdependências das variáveis, destacando os mais importantes. Isso tornou possível otimizar o valor de cinco parâmetros, tendo realizado apenas 46 experimentos em diferentes condições.

Além disso, cálculos quânticos-químicos têm sido usados ​​para selecionar agentes químicos adequados, o que tornou possível prever com antecedência a eficiência do complexo Aflatoxina-B1-íon zinco-fluoresceína e calcular sua estrutura, eletrônico, e características ópticas.

Os resultados obtidos ajudam a garantir a segurança alimentar. A parte experimental do estudo foi realizada na Turquia, enquanto a parte teórica foi realizada na Rússia. O estudo centrou-se nas necessidades da indústria alimentar turca:o método foi testado em avelãs cruas e torradas, passas e figos secos. A Turquia é o maior produtor mundial desses produtos e, portanto, está mais interessada nos resultados do estudo. Contudo, o método também pode ser útil para outros países que produzem ou compram alimentos.

O estudo mostra que os métodos químicos quânticos teóricos desenvolvidos no MEPhI mostram-se úteis para pesquisas aplicadas no interesse da indústria de alimentos. Os cientistas querem continuar as pesquisas para modernizar os sistemas de controle de segurança alimentar em diferentes países.