I pesticidi sono diventati indispensabili per l’agricoltura moderna, anche se i loro effetti nocivi sulla salute umana e sull’ecosistema vengono segnalati ogni giorno.
In uno studio recente, gli scienziati cinesi hanno sviluppato con successo un metodo di rilevamento elettrochimico sensibile basato sul nanozima bifunzionale dell’ossido di cerio per rilevare il pesticida organofosfato, il metil-paraoxon, negli estratti di piante, aggiungendosi al pool sempre crescente di metodi di rilevamento dei pesticidi.
Gli organofosfati, come il metil-paraoxon, sono cresciuti alla ribalta come efficaci repellenti per i parassiti di colture come il cotone e i legumi. Gli studi hanno dimostrato che questi pesticidi rimangono in tracce nel prodotto finale, e causano gravi effetti negativi negli esseri umani, quindi, rilevare e rimuovere anche le tracce di organofosfati nei prodotti vegetali consumati è imperativo.
Le tecnologie di rilevamento dei pesticidi stanno crescendo ad un ritmo rapido in tutto il mondo. A questo proposito, un gruppo di scienziati in Cina sta lavorando assiduamente per far avanzare l’analisi farmaceutica degli organofosfati nelle piante, a partire dal metil-paraoxon.
Considerando i potenziali terapeutici delle erbe indigene, gli scienziati erano preoccupati se queste piante potessero essere contaminate dal metil-paraoxon. Pertanto, sotto la guida del Dr. Peng Li, un esperto in medicina cinese e analisi farmaceutica, dell’Istituto di Scienze Mediche Cinesi dell’Università di Macao, Cina, hanno cercato potenziali metodi sensibili di rilevamento del metil-paraoxon.
La loro accurata ricerca per trovare metodi di rilevamento li ha portati al nanozima di ossido di cerio. Parlando della loro metodologia di rilevamento, il Dr. Li esclama: “In condizioni ottimali, abbiamo raggiunto recuperi desiderabili per diversi campioni di erbe usando il nanozima di ossido di cerio. Crediamo che il nostro metodo elettrochimico possa essere praticamente applicato nel rilevamento rapido dei residui di pesticidi”. I loro risultati sono stati resi pubblici in un articolo disponibile online l’8 settembre 2020, che è stato successivamente pubblicato nel volume 11 e numero 5 del Journal of Pharmaceutical Analysis il 31 ottobre 2021.
Per arrivare allo strumento di rilevamento del metil-paraoxon, gli scienziati hanno modificato l’elettrodo di carbonio vetroso usando il nanozima di ossido di cerio. Usando metodi come la voltammetria ciclica, hanno confermato che c’è un significativo miglioramento del segnale dovuto alla presenza del nanozima di ossido di cerio.
Successivamente, hanno usato questo elettrodo per rilevare il metil-paraoxon, degradato a p-nitrofenolo usando lo stesso nanozima. La loro analisi ha mostrato che il metodo elettrochimico sviluppato ha fornito un intervallo lineare più ampio senza precedenti, da 0,1 a 100 mmol/L, e un limite di rilevamento di 0,06 mmol/L per il metil-paraoxon –
Il dottor Li e i colleghi scienziati ritengono che il progetto possa essere ulteriormente migliorato sostenendo il nanozima di ossido di cerio su materiali porosi, o su materiali tridimensionali con una grande superficie, per svolgere la doppia funzione di catalisi e rilevamento simultaneamente, piuttosto che in modo isolato.
Inoltre, sono fiduciosi circa l’applicazione estesa del metodo di rilevamento elettrochimico basato sul nanozima di ossido di cerio. Parlando a nome dell’intero team, il dottor Li afferma: “Con un costante miglioramento metodologico, crediamo che il nostro metodo, con le sue eccellenti prestazioni elettrochimiche, possa essere utilizzato per rilevare altre sostanze in tracce in una varietà di soluzioni nel prossimo futuro”.
Nel complesso, lo studio ha aperto la strada alla ricerca avanzata sulla rilevazione efficace dei pesticidi in vari materiali utilizzati per il consumo umano. Anche se forse non siamo ancora vicini a un futuro completamente biologico in cui la nostra dipendenza dalle sostanze chimiche per la coltivazione del nostro cibo è completamente eliminata, con tali tecnologie avanzate in atto e l’adozione di pratiche di monitoraggio, l’uso giudizioso dei pesticidi può essere garantito.
https://doi.org/10.1016/j.jpha.2020.09.002
