En las prácticas agrícolas actuales se emplea un gran número de sustancias químicas con el propósito de mejorar la producción. Los plaguicidas forman parte de estas sustancias empleándose con el objeto de prevenir, repeler o combatir diferentes plagas, incluidas especies indeseadas de plantas y animales. Los contaminantes presentes en los alimentos representan un riesgo para la salud humana aun cuando se encuentren presentes en concentraciones muy bajas. Atentas a esta problemática, un grupo de investigadoras de la UNLP desarrolló un gel de agar con nanopartículas de plata (sustratos SERS) que permite la detectar la presencia de plaguicidas sobre las cáscaras de diferentes frutas y vegetales, aun en pequeñas concentraciones.
La metodología fue desarrollada por científicas del CEQUINOR (Centro de Química Inorgánica) perteneciente a la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional de La Plata, al CONICET y asociado a la CIC-PBA.
Los plaguicidas fueron diseñados de manera tal que resulten tóxicos para aquellas especies que se desee atacar; sin embargo, y como es sabido, resultan un riesgo potencial para el medio ambiente y todas las especies que en él coexisten, incluidos los seres humanos. “En este contexto resulta fundamental el desarrollo de nuevas técnicas que mejoren la determinación cualitativa y cuantitativa de estas sustancias que pueden estar presentes en alimentos, disminuyendo tanto los límites de detección como los pretratamientos de las muestras”, explicó la Doctora Lorena Picone, una de las autoras del trabajo.
En Argentina el SENASA es el organismo que se encarga de establecer los límites máximos de residuos (LMR) o tolerancia permitidos. El LMR es la concentración máxima de un plaguicida legalmente permitido, en productos y subproductos de la agricultura.
En este trabajo, financiado por la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación, el CONICET y la UNLP, se desarrolló una metodología para la detección de ciertos plaguicidas en cáscaras de frutas y vegetales. Si bien estas sustancias, en muchos casos, pueden penetrar las cáscaras, es esperable que la mayor concentración de los residuos se encuentre sobre las mismas. Además, es sabido que muchas frutas y vegetales son ingeridos con cáscara, ya que las mismas aportan fibras y otros componentes muy beneficiosos para la salud.
La Doctora Rosana Romano también autora del trabajo puntualizó: “El método aplicado consiste en extraer, a partir del contacto de las cáscaras con el gel de agar -que contiene nanopartículas de plata- pequeñas cantidades de plaguicidas. Luego, esos geles se llevan al laboratorio y, a través de la utilización de una técnica denominada “espectroscopia microRaman”, podemos determinar el tipo de plaguicida presente y estimar además en qué cantidad. En este proceso se utiliza una pequeña dosis de solvente con el objetivo de disolver los residuos de plaguicidas presentes en la cáscara y favorecer así su traspaso al gel para su posterior determinación”.
“Para estas medidas la presencia de las nanopartículas de plata en el gel resulta esencial, ya que son las responsables del incremento de las señales necesarias para la determinación. De hecho, la técnica empleada se denomina espectroscopia SERS, del inglés Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (espectroscopia Raman intensificada por fenómenos de superficie). En otras palabras, las moléculas del analito (en este caso los plaguicidas) se acercan a la superficie de las nanopartículas de plata y como consecuencia de dicha cercanía, se produce un incremento de la señal Raman”. Esta técnica permite el desarrollo de métodos que llevan a límites de detección muy bajos, a niveles de ultratraza o inferiores, los que resultan muy por debajo de los valores de LMR permitidos para estas sustancias en frutas y vegetales.
El método se ensayó en varias frutas y vegetales, entre ellos, manzana, tomate, berenjena, frutilla, morrón y cereza. Como se mencionó anteriormente, los límites de detección alcanzados resultaron muy bajos, por ejemplo, para la cáscara de manzana fue posible detectar 2 pg/cm2 de cáscara para el plaguicida tiram, esto equivale a 0.000000000002 g por cada cm2 de cáscara.
Una vez que se extrae el plaguicida por contacto entre el gel y la superficie de las cáscaras, el material es colocado sobre un portaobjeto para luego ser llevado al laboratorio Raman y realizar las medidas. “El método es muy sencillo y una vez realizada la extracción sobre las superficies de las cáscaras, los geles se colocan sobre portaobjetos. Luego, para poder analizarlos es necesario esperar a que los mismos pierdan la humedad. Este proceso de deshidratación no lleva más de 24 horas. Una vez transcurrido ese tiempo se realizan las medidas que permiten detectar la presencia o no de estas sustancias en cáscaras de diversas frutas y vegetales”, agregó la Doctora María Luz Rizzato, quien recientemente presentó su Tesis Doctoral en esta temática.
Cabe destacar que las señales provenientes de los plaguicidas ensayados fueron observadas aun después de un año de realizarse las primeras medidas. Es decir, el gel conserva tanto a los plaguicidas como a las nanopartículas de plata que siguen exhibiendo señales, incluso con el paso del tiempo.
Las ventajas de este método radican principalmente en que es no invasivo y puede ser utilizado in-situ, ya que pueden tomarse las muestras en donde se requiera para luego llevar el gel al laboratorio y realizar las determinaciones. La versatilidad de este gel fue demostrada también al ser empleado para la detección de cocaína en billetes de curso legal. Además, se prevé su utilización para detectar otras sustancias de interés sobre distintas superficies, entre ellos la determinación de pigmentos en obras de arte”, concluyeron las investigadoras.
Fuente: Investiga – Ciencia y Tecnología UNLP
