تولید یک دستگاه کوچک و هوشمند برای تشخیص مواد شیمیایی مضر در پنیر

 

آمین‌های بیوژنیک - مانند «هیستامین، تیرامین، پوترسین و کاداورین»- به طور طبیعی زمانی تشکیل می‌شوند که باکتری‌ها پروتئین‌ها را در طول رسیدن پنیر تجزیه می‌کنند. در مقادیر کم، آنها بی‌ضرر هستند، اما وقتی سطح آنها خیلی بالا می‌رود، می‌توانند باعث عوارض زیر شوند:

 

-  سردرد یا میگرن

-  فشار خون بالا («واکنش پنیر»)

- واکنش‌های آلرژیک یا سمی (به ویژه ناشی از هیستامین)

به همین دلیل، دانشمندان ایمنی مواد غذایی به روش‌های دقیقی برای اندازه‌گیری این ترکیبات در محصولات لبنی نیاز دارند.

 

این پژوهشگران چه ساختند؟

این پژوهشگران یک «تراشه استخراج غشایی الکتریکی مینیاتوری» (EME) طراحی کردمپ- یک سیستم کوچک که از یک میدان الکتریکی برای «بیرون کشیدن» آمین‌های بیوژنیک از نمونه‌های پنیر استفاده می‌کند.

 

نحوه کار این تراشه به این صورت است:

 

1. نمونه پنیر با یک مایع مخلوط می‌شود («فاز دهنده»).

2. میدان الکتریکی مولکول‌های هدف را از طریق «غشای نازک مخصوص» که در یک ماده شیمیایی (2-نیتروفنیل اکتیل اتر) خیس شده است، هدایت می‌کند.

3. آمین‌ها به سمت یک مایع تمیز در طرف دیگر («فاز گیرنده») حرکت می‌کنند.

 ۴. یک مرحله‌ی تکمیلی به نام «میکرواستخراج مایع-مایع پخشی» (DLLME) ترکیبات را تغلیظ می‌کند.

۵. در نهایت، یک دستگاه «کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی» (GC-MS) آنها را به طور دقیق شناسایی و اندازه‌گیری می‌کند.

 

آنها چه چیزی پیدا کردند؟

• این روش «بیش از ۹۰ درصد» آمین‌های بیوژنیک را از پنیر بازیابی کرد.
•  این روش می‌تواند «ترکیبات هدف» را تقریباً «۵۰ برابر»تغلیظ (غنی‌سازی) کند، به طوری که حتی مقادیر بسیار کم نیز قابل تشخیص باشند.
•  وقتی انواع مختلف پنیر را آزمایش کردند، دریافتند که میزان آمین‌های بیوژنیک در آنها می‌تواند به این مقادیر برسد:

- تیرامین: حدود ۹ میکروگرم بر گرم

- هیستامین: حدود ۲۰ میکروگرم بر گرم

- پوترسین: حدود ۵۲ میکروگرم بر گرم

- کاداورین: حدود ۳۱ میکروگرم بر گرم

این اعداد نشان می‌دهند که سطح آمین‌های بیوژنیک در پنیرها چقدر می‌تواند متغیر باشد - و چرا نظارت دقیق اهمیت دارد.

 

چرا یافته‌های این بررسی مهم است

این دستگاه جدید این مزایا را دارد:

سریع بودن: زمان آماده‌سازی نمونه را کاهش می‌دهد.

حساس بودن: مقادیر بسیار کمی از آمین‌ها را پیدا می‌کند.

سازگار بودن با محیط زیست: از حلال بسیار کمی استفاده می‌کند.

-مینیاتوری بودن: جمع و جور و بالقوه قابل حمل است.

این دستگاه می‌تواند به یک ابزار ارزشمند «ایمنی مواد غذایی» برای بررسی کیفیت پنیر قبل از رسیدن محصولات به مصرف‌کنندگان تبدیل شود. در آینده، سیستم‌های مینیاتوری مشابه ممکن است به نظارت بر سایر غذاهای تخمیر شده  کمک کنند.

 

قدم بعدی چیست؟

این پژوهشگران  خاطرنشان می‌کنند که:

•  این روش هنوز نیاز به آزمایش روی انواع پنیر بیشتر (مثلاً انواع پنیر کهنه) دارد.
•  این سیستم در حال حاضر مبتنی بر آزمایشگاه است؛ کار برای کاربردی‌تر کردن آن برای بازرسی‌های مواد غذایی در دنیای واقعی ادامه دارد.

 

خلاصه

این مطالعه نشان می‌دهد که یک تراشه الکتروشیمیایی کوچک می‌تواند به طور ایمن و کارآمد آمین‌های بیوژنیک مضر را در پنیر تشخیص دهد. این بررسی می‌تواند راه را برای «فناوری‌های هوشمندتر و سریع‌تر آزمایش مواد غذایی» هموار کند - و به شما کمک کند تا مطمئن شوید پنیر روی میز شما هم خوشمزه و هم ایمن است.

 

منبع:

 

منبع خبر: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021967325007137