19.05.2019
PL EN
09.01.2019 aktualizacja 09.01.2019

Naukowiec UŁ projektuje mikroczujniki do badania żywności

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Mikroczujniki wykrywające aminy biogenne (BA) zawarte w produktach spożywczych chcą zaprojektować naukowcy z Wydziału Chemii Uniwersytetu Łódzkiego. To naturalne substancje niezbędne do funkcjonowania organizmów, ale nieodpowiednio zbilansowane mają niepożądany wpływ na zdrowie człowieka.

Produkowane mikroplatformy mają być tanie i łatwe do otrzymania. Będą skonstruowane na bazie termokurczliwych folii polimerowych i służyć mają, jako sensory do wykrywania amin biogennych (BA) w produktach spożywczych – zapowiada kierownik projektu mgr Konrad Piotr Rudnicki, doktorant w Katedrze Chemii Nieorganicznej i Analitycznej na Wydziale Chemii UŁ.

Jak mówi aminy biogenne (BA) to naturalne składniki obecne w diecie ludzi i zwierząt. Substancje te są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów oraz przebiegu wielu procesów metabolicznych - biorą udział w syntezie hormonów, białek, kwasów nukleinowych, a także alkaloidów. BA uczestniczą również w replikacji DNA, termoregulacji ciała, a także mają znaczący wpływ na procesy stabilizacji ciśnienia tętniczego krwi, aktywność mózgu oraz przepuszczalność błon komórkowych.

Jednak pomimo tylu wielu ważnych funkcji nieodpowiednio zbilansowana ilość BA w diecie człowieka – według naukowca – może doprowadzić do ciężkich i długotrwałych zatruć, zaburzeń procesów związanych z funkcjonowaniem organizmu, a nawet powodować rozwój chorób nowotworowych.

W opisie swojego projektu mgr Rudnicki podkreśla, że podwyższona zawartość amin w produktach spożywczych może być spowodowana nadmierną aktywnością enzymów endogennych, mikrobiologiczną dekarboksylacją aminokwasów obojętnych i zasadowych zachodzącą podczas spontanicznej lub kontrolowanej fermentacji, redukcyjnym aminowaniem oraz transaminacją aldehydów i ketonów.

„Dodatkowo czynnikami wpływającymi na zbyt wysoką zawartość amin w żywności mogą być także: nieodpowiednie ich przechowywanie, przetwarzanie, czy też dystrybucja” - opisuje młody naukowiec.

Badacz przypomina, że w ostatnich latach opracowano wiele metod analitycznych umożliwiających badanie zawartości BA w produktach żywnościowych. Do najbardziej rozpowszechnionych, cieszących się uznaniem należą techniki chromatograficzne.

Jednak – jego zdaniem - badania chromatograficzne obarczone są szeregiem mankamentów, do których należą m.in.: wysokie koszty aparatury, ograniczona powtarzalność i odtwarzalność wyników analizy, czy duże zużycie rozpuszczalników organicznych.

Według kierownika projektu alternatywę czy też uzupełnienie dla tych technik stwarza elektrochemia. Podczas pomiarów elektrochemicznych informacja chemiczna jest bezpośrednio przetwarzana na sygnał elektryczny, który odzwierciedla ilość i rodzaj badanej substancji chemicznej. „Eksperymenty same w sobie są tanie, szybkie i łatwe do wykonania, a po odpowiednim zaprojektowaniu spełniają wszystkie standardy analityczne” – dodaje.

Techniki elektrochemiczne są bardzo często stosowane z powodzeniem, jako rzetelne narzędzie w analizie ilościowej leków, pestycydów, antybiotyków oraz innych substancji. Elektrochemia granic cieczowych (olej – ciecz, ciecz – ciecz) dwóch niemieszających się ze sobą elektrolitów (ITIES) w ostatnich latach znalazła wiele zastosowań w elektroanalizie.

Pojawienie się nowych mikroczujników umożliwiło nie tylko rozwój elektroniczny, ale także otworzyło nowe horyzonty dla nauk takich jak: medycyna, chemia czy biologia.

Projekt łódzkich badaczy wykorzystuje połączenie niekonwencjonalnego systemu elektroanalitycznego - opartego na elektrochemii granic cieczowych - z nowymi metodami mikroprzetwarzania. „Kluczowe będzie zaprojektowanie innowacyjnych mikrosensorów na bazie folii termokurczliwych oraz ich aplikacja, jako czujników do oznaczania amin biogennych w produktach żywnościowych” - podkreśla Konrad Piotr Rudnicki.

Projekt „Porowate membrany na bazie polimerowych folii termokurczliwych, jako nowoczesne sensory oparte na spolaryzowanych granicach cieczowych” będzie realizowany w ramach Konkursu Preludium 15 Narodowego Centrum Nauk do 2022 r. Młody naukowiec na swoje badania otrzymał 210 tys. zł finansowania.

PAP - Nauka w Polsce

szu/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2019