Vielversprechende Ergebnisse bei neuem Test auf Pestizidrückstände in Olivenöl
Ein Team aus französischen und marokkanischen Wissenschaftlern hat Biosensoren entwickelt, die eine kostengünstige und schnelle Möglichkeit zum Nachweis von Insektizidrückständen in Olivenöl bieten.
Im Mittelpunkt einer gemeinsamen Forschungsarbeit französischer und marokkanischer Wissenschaftler steht eine offenbar neue, kostengünstige und schnelle Methode zum Nachweis von Insektizidrückständen in Olivenöl.
Agrochemikalienrückstände sind nach wie vor hochgiftig und beeinträchtigen die Qualität des Olivenöls
Sie sagen, dass die von ihnen entwickelten Biosensoren vielversprechend sind als effizientere Methode zum Nachweis von Organophosphat-Pestiziden, die häufig bei Olivenbäumen eingesetzt werden, insbesondere Malathion, Dimethoat und Methidathion.
Traditionell wird für die Pestizidanalyse in Laboren die Chromatographie eingesetzt. Sie ist zuverlässig und präzise, aber auch zeitaufwendig und erfordert teure Geräte sowie hochqualifiziertes Personal, so die Forscher in einem Forschungsartikel, der im April in der Fachzeitschrift „Food Control“ veröffentlicht werden soll.
Mittlerweile wurden Biosensoren – die lebende Organismen oder biologische Moleküle wie Enzyme nutzen, um das Vorhandensein von Chemikalien nachzuweisen – für den Pestizidnachweis entwickelt und sind in der Regel kostengünstig, kompakt und einfach aufgebaut.
Der Zitteraal spielt eine Rolle
Unter der Leitung von Prof. Thierry Noguer evaluiert das Forscherteam der Universitäten Perpignan in Frankreich und Ibn Zohr in Marokko den Einsatz amperometrischer Biosensoren, die Pestizide anhand von Veränderungen im elektrischen Strom nachweisen können. Konkret verwenden sie ein Enzym aus Zitteraalen – Acetylcholinesterase (AChE) –, das mithilfe einer als Sol-Gel-Verfahren bekannten Methode immobilisiert wird.
In ihrer Veröffentlichung „Sol-Gel-Immobilisierung von Acetylcholinesterase zur Bestimmung von Organophosphat-Pestiziden in Olivenöl mit Biosensoren“ berichteten sie, dass sie die Eignung der Methode bei der Erkennung von Insektiziden in nativem Olivenöl extra getestet haben, dem bekannte Mengen der oxidierten Formen von Malathion, Dimethoat und Methidathion zugesetzt worden waren.
Sie hatten sich vergewissert, dass das Olivenöl, das aus biologischem Anbau stammte und in einem Supermarkt gekauft worden war, keine anderen Insektizide enthielt.
Die Analyse der versetzten Olivenölproben erzielte eine Rückgewinnung der Insektizide aus den versetzten Proben von nahezu 100 Prozent und zeigte eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen, die mit herkömmlichen Methoden erzielt wurden, schrieben sie und kamen zu dem Schluss, dass „ein kostengünstiger, schneller und einfacher amperometrischer Biosensor“ entwickelt worden sei.
„Die Nachweisgrenzen der entwickelten Geräte waren sehr gut mit den von internationalen Vorschriften tolerierten Rückstandshöchstmengen vereinbar“, schrieben sie.
Warum der Nachweis wichtig ist
Insektizide, hauptsächlich Organophosphate, werden laut den Forschern in der Einleitung der Arbeit häufig bei Olivenbäumen zur Bekämpfung der Fruchtfliege eingesetzt.
„Diese Chemikalien ermöglichen den Pflanzenschutz von Olivenbäumen, jedoch stellen ihre im Öl und in den Früchten nachgewiesenen Rückstände ein erhebliches Risiko für die Gesundheit der Verbraucher dar.“
„Daher haben sowohl die Europäische Union als auch die Codex-Alimentarius-Kommission … Höchstwerte für Pestizidrückstände (MRLs) für Oliven und Olivenöl festgelegt.“
In einer anderen Veröffentlichung stellten sie fest, dass Agrochemikalien zwar den Olivenertrag verbessern, „sie jedoch nach wie vor hochgiftig sind und die Qualität des Olivenöls beeinträchtigen.“
„Die meisten dieser Pestizide sind lipophil und können über längere Zeiträume im Öl verbleiben.“
„Eine regelmäßige Überwachung und Erkennung dieser Chemikalien ist für den Verbraucherschutz unerlässlich“, schrieben sie.
Noguer erklärte gegenüber Olive Oil Times jedoch, das Ziel der Gruppe sei nicht die Bewertung der Qualität von Olivenölen, sondern die Bereitstellung von Instrumenten zu deren Überprüfung.
„Allerdings … haben wir in den getesteten Proben keine Pestizide in Konzentrationen gefunden, die über den Rückstandshöchstwerten lagen“, sagte er.
Etwa fünfzig Cent pro Test
Auf die Frage, ob die Biosensoren Nachteile hätten, antwortete er, dass dies im Allgemeinen ihre relative Instabilität sei, die auf die Verwendung eines biologischen Elements – eines Enzyms – zurückzuführen sei, wodurch ein häufiger Austausch der Elektrode erforderlich werde.
„Dieser relative Nachteil wird jedoch durch die sehr geringen Kosten der Messung ausgeglichen“, sagte er.
Die geschätzten Kosten für einen Test mit einem Biosensor betragen etwa 0,50 €, wobei die Herstellung des Biosensors und die Analyse berücksichtigt sind. Sie sind jedoch noch nicht im Handel erhältlich.
„Es wird ein Start-up-Unternehmen gegründet, um einige unserer Biosensoren zu entwickeln. Das größte Hindernis für ihre Entwicklung ist der fehlende Markt. Der einzige weit verbreitete Biosensor ist der für Glukose, der von Millionen von Diabetikern verwendet wird.“
Zukünftige Arbeit
Die Gruppe entwickelt derzeit Biosensoren unter Verwendung neuer Polymere – anstelle des Aal-Enzyms AChE – zum Nachweis anderer Insektizide, die bei Olivenbäumen eingesetzt werden.
„Wir hoffen, dass diese Geräte besser für den breiten Einsatz durch nicht qualifizierte Endnutzer geeignet sind und schließlich von den Aufsichtsbehörden als Bekämpfungsmittel zugelassen werden“, sagte Noguer.
Finanzierung
Die Forschung erfolgte im Rahmen des bilateralen Hubert-Curien-Volubilis-Programms (Frankreich-Marokko) „Association biocapteur-matériaux à empreinte moléculaire pour la détection des insecticides utilisés sur l’olivier“. Sie wurde vom IMAGES-Labor der Universität Perpignan Via Domitia mitfinanziert.
Teammitglieder
Universität Perpignan Via Domitia, Frankreich (IMAGES-Labor): Thierry Noguer, Professor; Régis Rouillon, Professor, Technisches Institut der Universität Perpignan; Georges Istamboulié, PhD
Universität Ibn Zohr, Agadir (Marokko): Ihya Ait-Ichou, Professor; Elhabib Ait-Addi, Professor
Doktoranden (Co-Tutelle): Najwa Ben Oujji; Idriss Bakas