امکان تشخیص باقیمانده ی آفت کش ها در مواد غذایی

یک سنسور ارزان قیمت و دستی ممکن است به سادگی بتواند آفت کش های موجود بر روی میوه ها و سبزیجات را تشخیص دهد. البته این روش ها هیچگاه نمی تواند جایگزین نظارت های دولتی شود.
آفت کش ها بخش مهمی از کشاورزی مدرن محسوب می شوند. اما امروزه حرف های زیادی در مورد اثرات نامطلوب این سم ها بر روی انسان ها، به گوش ما می رسد که بیشتر در زمینه ی استفاده و ایمنی این مواد می باشد. وقتی یک آفت کش برای اولین بار تولید شود و یا تولید کننده بخواهد که آن را بر روی یک گیاه جدید امتحان کند، تولید کننده به EPA گزارش می دهد که چه میزان از این آفت کش با توجه به دستورالعمل استاندارد در محصول باقی می ماند. دولت فدرال ایالات متحده مکانیزم هایی را برای محافظت مردم در برابر مخاطرات آفت کش ها، اتخاذ می کند. آژانس محافظت محیط زیست ایالات متحده مقادیر حد مجاز این آفت کش ها در محصولات غذایی را تعیین کرده است و آزمون های خاصی بر روی محصولات انتخاب شده، به صورت سالانه انجام می شود. این کار در انجمن غذا و دارو و همچنین وزارتخانه ی کشاورزی انجام می شود. وقتی تخلی در زمینه ی میزان این آفت کش ها در غذاها مشاهده شود، سازمان غذا و داروی ایالات متحده وارد عمل می شود.
اما ارزیابی های دولتی ناقص می باشد و از این رو، اعتبار این آمار نیز مورد تأیید قرار نمی گیرد و بسیاری از فعالیت های دولتی ایمنی در برابر آفت کش ها را تضمین می کند.
چه می شود اگر چیزی ساخته شود که خریدار بتواند با آن میزان باقیمانده ی آفت کش ها را بر روی محصول خریداری شده، اندازه گیری کند؟ یک چنین وسیله ای هم اکنون در حال توسعه بوسیله ی شالینی پرازاد می باشد. شالینی پرازاد استاد بیومهندسی دانشگاه تگزارس در دالاس می باشد. پرازاد می خواهد سیستم کنونی برای ارزیابی باقیمانده ی آفت کش ها در غذاها را تغییر دهد.

این سنسور چگونه کار می کند؟

برای بررسی میزان باقیمانده ی آفت کش ها، استفاده کننده به سادگی می تواند گردوخاک موجود در سطح میوه را جدا کرده و با ریختن آن در یک بخش شناسایی، به مدت 30 ثانیه صبر کند. یک نور سبز بر روی وسیله به معنای این است که میزان آفت کش موجود در میوه، در زیر حد مشخص شده می باشد. در حقیقت، رنگ قرمز، خلاف این موضوع را نشان می دهد.
شناساگر نیازمند یک نمونه برداری برای هر ماده ی شیمیایی است و می تواند 24 نوع ماده ی مختلف را مورد ارزیابی قرار دهد. محقق ارشد شورای دفاع از منابع طبیعی، جنیفر ساس (Jennifer Sass) می گوید: این شناساگر نیازمند بررسی کلیه ی آفت کش های مضری است که احتمال دارد در میوه وجود داشته باشند.
در یک مطالعه که در سال 2012 انجام شده است و در مجله ی بیوسنسور و بیوالکترونیک به چاپ رسیده است، پارزاد قابلیت کاربردپذیری این وسیله برای بررسی میزان آفت کش ها در فاضلاب و آب خوردن را مورد بررسی قرار داده است. او انتظار دارد که وسیله ی 20 دلاری او، بتواند پس از سرمایه گذاری استارت آپی، پس از 18 ماه وارد بازار شود.

ایده های مختلف

وسیله ی گفته شده در بالا یکی از هزاران تکنولوژی سنسوری جدید است. اموونامی سادیک (Omowunmi Sadik) مدیر مرکز تحقیقات تکنولوژی سنسورهای پیشرفته و پایداری محیطی در SUNY بیانگموتون که در حقیقت ابداع کننده ی سنسورهای گفته شده در بالاست، می گوید: سنسورهای دستی که دارای سهولت استفاده ی بالا می باشند و هزینه های پایین تری دارند، در آینده ی نزدیک تولید می شوند. در حقیقت، شما برای انجام آنالیز، به هیچ تخصصی نیاز نخواهید داشت.
اما سایرین در مورد این سنسورها، مشکوک می باشند. مدیر ارشد سیاست تنظیمی در بازار محصولات کشاورزی آمریکا، ری مک آلیستر، در این زمینه گفته است که صنعت آفت کش ها با این شک و شبهه درگیر است که آیا هر وسیله ای که به عنوان سنسور بر روی میوه و یا سبزی عبور داده می شود، می تواند به درستی کار کند یا نه؟ او بیان می کند که "وقتی شما یک سنسور را از روی سطح میوه عبور می دهید، تنها به بخش کوچکی از میوه و یا سبزی توجه می کنید و در حقیقت به کل، توجه آنچنانی نکرده اید". وقتی محصول به صورت منظم نمونه گیری می شود و مورد بررسی های آزمایشگاهی قرار می گیرد، قطعات مختلفی از میوه مورد بررسی قرار می گیرد و از این رو، شاخص بهتری برای کیفیت میوه یا سبزی تعیین می شود. مک آلیستر نسبت به اثربخشی سنسورهای پارزاد شک دارد. در واقع او می گوید: "اگر باقیمانده ای در بخش داخلی میوه وجود داشته باشد، شما نمی توانید آن را پیدا کنید". علاوه بر این، "اگر شما چیزی پیدا نکنید، شما نمی توانید اطمینان داشته باشید که کل سطح ایمن بوده است.
سایر متخصصین در این زمینه می گویند که هنوز هم راه زیادی تا محافظت کامل عموم بوسیله ی این سنسورها، وجود دارد. انجمن مصرف کنندگان محصولات ارگانیک اعلام کرده اند که توانسته اند آفت کش ها را به طور کامل از سیستم کشاورزی، خارج کنند. البته بررسی های انجام شده بر روی برخی از محصولات ارگانیک بیان شده مانند بستی، مشخص کرده است که در برخی از این محصولات آفت کش های گلی فسفاتی یافت می شود. مدیر انجمن، کاترین پائول می گوید که "ما بررسی ها بر روی میزان باقیمانده ی آفت کش ها را در سطح دقیق تر و بیشتری نسبت به چیزی که دولت تعیین کرده است، انجام می دهیم. در حقیقت میزان آفت کش ها در این مواد بسیار پایین تر از سطح مجاز می باشد".
پارزاد با این فشار مواجه است که آیا سنسور او می تواند تأییدیه های آزمایشگاهی لازمه را دریافت کند یا نه؟ اما او می گوید، این سنسور حساسیت بالایی دارد. در حقیقت غشای آلومینیومی نانومتخلخل این ماده می تواند به صورت دقیق مولکول های منفرد آفت کش ها را بر روی محصولات کشاورزی، تعیین کند و نیازی به انجام تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی قابل توجه، وجود ندارد. بنابراین، هزینه ی آزمون و تست بر روی یک میوه یا سبزی منفرد تنها چند پنی می باشد. این مزیت علاوه بر مزیت هایی از جمله سرعت، قابلیت جابجایی آسان و انجام آزمایش های میدانی مقرون به صرفه، موجب می شود تا این تکنولوژی، موفقیت قابل توجهی پیدا کند.

سیستم مقرراتی

علاقه ها در زمینه ی ساخت سنسورهای دستی برای شناسایی آفت کش ها ممکن است انعکاس دهنده ی سیستم های مقرراتی کنونی باشد.
وقتی یک آفت کش برای اولین بار تولید شود و یا تولید کننده بخواهد که آن را بر روی یک گیاه جدید امتحان کند، تولید کننده به EPA گزارش می دهد که چه میزان از این آفت کش با توجه به دستورالعمل استاندارد در محصول باقی می ماند. آژانس از این داده ها برای تنظیم تلورانس مناسب و میزان باقیمانده ی ماکزیمم موجود در گیاهان، استفاده می کند. در حقیقت میزان ماکزیمم در صورتی در نظر گرفته می شود که به صورت روزانه و برای 70 سال استفاده شود. این کار بر اساس داده های سم شناسی انجام شده بر روی حیوانات تعیین می شود. این داده ها نیز بوسیله ی تولید کننده ها تعیین و جمع آوری می شود. دو سطح گفته شده ترکیب می شوند و فاکتور ایمنی مشخص می گردد. این فاکتور برای تخمین حد مجاز کل مورد استفاده قرار می گیرد. این حد مجاز کل، ضامن محافظت از سلامت عمومی است.
عموماً FDA به این نتیجه رسیده است که بیشتر محصولاتی که در ایالات متحده تولید می شوند، میزان باقیمانده ی آفت کش در آنها پایین تر از میزان تعیین شده بوسیله ی EPA است. تخطی های مشاهده شده در ایالات متحده معمولاً مربوط به محصولات وارداتی می باشد. برنامه ی ارزیابی FDA بر روی بیشتر محصولات متمرکز است و این سازمان، کلیه ی محصولات تولیدی و وارداتی را مورد ارزیابی کامل قرار می دهد.
اگر آنالیز ریسک مربوط به EPA دقیق باشد و سیستم نمونه گیری FDA و USDA بتواند شاخص مناسبی از کل محصولات ارائه دهد، یک تصویر واقعی از میزان باقیمانده های آفت کش ها در محصولات تولیدی ارائه می شود. اما چالش های قابل توجهی در این زمینه وجود دارد.
بسیاری از محققین می گویند که آزمون های سم شناسی استاندارد ممکن نیست بتوانند تمام مواد خطرناک را شناسایی کنند. لورا وندنبرگ ( Laura Vandenber)، بیولوژیست توسعه ای در دانشگاه ماساچوست، می گوید: "این مطالعه ها به صورت نمونه وار دزهای بسیار بالا را بررسی می کند و به دنبال سیگنال های آشکار از سمیت می باشند (مشابه کاهش شدید وزن و یا مرگ). مطالعه های آکادمیک نشان داده است که دزها پایین از این آفت کش ها می تواند اثرات نامطلوبی بر روی انسان داشته باشد". بنابراین، تلورانس های تعیین شده ممکن است به صورت کامل، محافظت کننده، نباشند.
گزارش حسابرسی عمومی که در سال 2014 انجام شده است، نشاندهنده ی جریان های جدی در روش های ارزیابی FDA می باشد. به دلیل اینکه آژانس محصولات خاصی را در نظر گرفته است و تخطی هایی در این زمینه، در گذشته مشاهده شده است، GAO می گوید: FDA نمی تواند به صورت قابل اطمینان این تخطی ها را شناسایی کند". علاوه بر این، گزارش می گوید که FDA تخطی های انجام شده در زمینه ی تلورانس های مربوط به برخی از آفت کش های متداول را مورد بررسی قرار نداده است.
برای مثال، تقریباً 300 میلیون پوند گلی فسفات، که در حقیقت متداول ترین آفت کش در دنیاست، مورد استفاده قرار می گیرد و رانداب به عنوان یک ماده ی آفت کش متداول به صورت سالانه در بیشتر بخش های کشاورزی ایالات متحده، به مصرف می رسد. این میزان تقریباً 300 برابر بیشتر از میزان مصرف این آفت کش ها در سال 1974 است. در واقع در سال 1974 بود که اولین بار، این آفت کش ها، مورد استفاده قرار گرفتند. EPA در حقیقت میزان مجاز آفت کش های گلی فسفاتی را چند برابر میزان متداول، تعیین کرده است. تا سال 2017، FDA نمی تواند گلی فسفات ها را ارزیابی کند زیرا این ماده با استفاده از روش های آزمون استاندارد شیمیایی، قابل تشخیص نمی باشد. وقتی آژانس آزمون های مربوط به آفت کش ها را تدوین می کرد، این روش باقیمانده ی گلی فسفات را در سویا، ذرت، شیر و تخم مرغ، مورد ارزیابی قرار می داد. نتایج اولیه نشان می دهد که هیچ باقیمانده ای از این محصولات در این محصولات غذایی، وجود ندارد. FDA در سال 2018، روندی برای بررسی باقیمانده ی این آفت کش ها در محصولات دیگر را به تصویب می رساند. مسئله ی سرطان زایی گلی فسفات یک مسئله ی روز در مجامع علمی می باشد. در حقیقت آژانس بین المللی تحقیقات سرطان، این قانون را به تصویب رسانده است که این ماده سرطان زا است. البته این مسئله هنوز بوسیله ی EPA تأیید نشده است.

چه کسی از این سنسورها استفاده می کند؟

سنسورهای پرازاد می توانند به صورت بالقوه انواع مختلفی از آزمون ها و روش های غربال گری را اعمال کنند. پرورش دهنده ها می توانند از این وسایل برای بررسی میزان گسترش غیر عمدی آفت کش در خارج از بخش هدف را مورد بررسی قرار دهند و این وسیله ممکن است برای ارزیابی میزان برخورد کارگران با آفت کش، نیز مورد استفاده قرار گیرد. این مسئله را کارل وینتر، استاد رشته ی علوم و تکنولوژی غذایی در دانشگاه کالیفرنیا بیان می کند. این فرد نیز در پروژه ی ساخت این سنسورها مشارکت می کند.
سنسورهای گفته شده می توانند همچنین برای تأیید ارگانیک بودن محصولات نیز مورد استفاده قرار گیرند. اورگان تیلت، مدیر بخش صدور مجوز محصولات ارگانیک USDA می گوید که این سنسورها به نظر می توانند راه حل مناسبی باشند. اگر چه این تست جایگزین آزمایش های تحلیلی نخواهد شد، نتایج مربوط به این سنسورها، می تواند به متخصصین بررسی آفت کش، کمک کند و آنها را در پیدا کردن محصولات آلوده، یاری کند.
مصرف کننده ها ممکن است بخواهند تا از این سنسورها برای ارزیابی محصولات غذایی در مغازه نیز استفاده کنند.
آنی فلکرسون، صاحب قبلی بازار محصولات غذایی در ارگان، می گوید: پتانسیل قابل توجهی برای ایجاد آشفتگی در این زمینه وجود دارد اگر این وسیله نتواند به صورت دقیق اندازه گیری انجام دهد و خریداران مغازه داران را متهم به فروش محصولات آلوده بکنند. اما اگر دقت این وسیله مناسب باشد، این وسیله می تواند منجر به حفظ بهره وری میان مشتری و فروشنده شود. او به این نکته اشاره می کند که استفاده ی بهتر از این وسیله برای عمده فروش ها و سایر توزیع کننده ها، منجر به ارزیابی بهتر و تأمین مناسب محصولات غذایی می شود.
مک آلیستر از این نگران است که نتایج اشتباه اندازه گیری با این سنسورها، منجر به گمراهی مشتری ها شود.
اما در یک کلام باید گفت که وسایل قابل حمل دستی و وسایل پزشکی پوشیدنی به افراد فرصتی می دهند تا سلامت خود را مدیریت کنند و این استدلال ممکن نیست همواره متقاعد کننده باشد. محقق ارشد مرکز مشاوره ی دفاع از منابع طبیعی، میریام روتکین0 المان می گوید: میزان باقیمانده ی آفت کش ها بر اساس قوانین مشکلی ایجاد نمی کند و در طی زمان، ما نیز بهتر می توانیم اثر آفت کش ها بر روی زندگی و انسان ها را مورد بررسی قرار دهیم. در نهایت پرازاد آروز دارد که این سنسور بتواند به افراد شانس کنترل ریسک های ایجاد شده برروی سلامتشان را بدهد.
استفاده از مطالب این مقاله با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
منبع تحقیق :
https://www.insidescience.org