جهاز استشعار مبتكر يكتشف بقايا المضادات الحيوية الضارة في الحليب والعسل.. فحص سلامة الغذاء أسرع وأكثر دقة

يمكن لجهاز استشعار جديد اكتشاف آثار صغيرة من المضادات الحيوية الضارة في الطعام، مثل الحليب والعسل، تستخدم هذه الأداة تكنولوجيا متقدمة لجعل عمليات فحص سلامة الغذاء أسرع وأكثر دقة، ويمكن أن تساعد في التأكد من أن طعامنا أكثر أمانًا للأكل.

العثور على المضادات الحيوية في الغذاء

هناك قلق متزايد بشأن المضادات الحيوية التي تظهر في الأطعمة اليومية. في بعض الأحيان تكون موجودة في الحليب أو العسل، وأحيانًا أخرى في منتجات أخرى.

نجح العلماء الآن في ابتكار مستشعر جديد يمكنه اكتشاف كميات صغيرة للغاية من نوعين من المضادات الحيوية المحظورة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية: الكلورامفينيكول (CP) والفورازوليدون (FZ).

ويهدف الباحثون وراء هذا الجهد إلى معالجة قضايا سلامة الغذاء هذه بشكل فعال.

وتم نشر البحث في مجلة العلوم البيئية والصحة ، الجزء ب.

كيف يعمل المستشعر

إن مفتاح تشغيل المستشعر هو مركب خاص يسمى Fmoc-Pro-Phe-OMe. يُضاف هذا المركب إلى قطب كهربائي من عجينة الكربون، مما يؤدي إلى إنشاء ما يسمى بمستشعر FPPO/MCPE.

استخدم العلماء اختبارات متقدمة، مثل مطيافية الكتلة ومطيافية الأشعة تحت الحمراء ، للتأكد من صحة المركب. عند استخدام هذا المركب، يمكن للمستشعر اكتشاف CP وFZ بسهولة وموثوقية أكبر.

لماذا هو أفضل

غالبًا ما تكون الطرق القديمة للكشف عن المضادات الحيوية في الطعام بطيئة أو غير حساسة بدرجة كافية، يعد مستشعر FPPO/MCPE أكثر دقة.

ويمكنه اكتشاف الكلورامفينيكول والفورازوليدون بمستويات منخفضة للغاية، مما يجعله أداة قوية لضمان سلامة الغذاء.

العلم وراء المستشعر

تساعد الأكسدة المستشعر على اكتشاف المضادات الحيوية لأنها تولد إشارات كهربائية قابلة للقياس.

تتم هذه العملية على النحو التالي: عندما تتلامس المضادات الحيوية مثل الكلورامفينيكول والفورازوليدون مع سطح المستشعر، فإنها تخضع لتفاعل كيميائي يسمى الأكسدة، حيث تفقد المركبات الإلكترونات.

يقوم قطب المستشعر بالتقاط هذه الإلكترونات المنطلقة، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي. تتوافق قوة هذا التيار مع تركيز المضادات الحيوية الموجودة في العينة، حيث تنتج التركيزات الأعلى إشارات أقوى.

يعمل السطح المعدل للمستشعر، والمعزز بمركب Fmoc-Pro-Phe-OMe، على تحسين عملية الأكسدة من خلال جعلها أكثر كفاءة وانتقائية. يسمح هذا التعديل للمستشعر بالتمييز بين CP وFZ والمواد الأخرى، مما يقلل من فرصة الحصول على قراءات خاطئة.

ومن خلال مراقبة هذه الإشارات الكهربائية، يمكن للمستشعر اكتشاف كميات ضئيلة للغاية من المضادات الحيوية بدقة ، مما يجعله أداة موثوقة لاختبار سلامة الأغذية.

اختبار عينات الطعام الحقيقية

ولرؤية مدى كفاءة عمل المستشعر، قام العلماء باختباره على الحليب والعسل، وهما نوعان من الأطعمة التي قد توجد فيها بقايا المضادات الحيوية في بعض الأحيان.

تشير منظمة الصحة العالمية إلى أن بقايا المضادات الحيوية في الطعام قد تسبب الحساسية، وقد تؤدي إلى مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية، ولهذا السبب من الأهمية بمكان تحديد هذه البقايا قبل وصول المنتجات الغذائية إلى المستهلكين.

وقد أثبت المستشعر فاعليته، إذ تمكن من اكتشاف حتى كميات ضئيلة للغاية من هذه المضادات الحيوية، وهذا يجعله أداة قيمة لمفتشي سلامة الأغذية والمنتجين والمختبرات.

لماذا هذا مهم؟

يُحظر استخدام الكلورامفينيكول في العديد من الأماكن لأنه قد يسبب مشاكل صحية خطيرة، مثل فقر الدم اللاتنسجي، وأمراض خطيرة أخرى مثل سرطان الدم الحاد، والتهاب الجلد التماسي، والحساسية المفرطة.

يرتبط الفورازوليدون أيضًا بمخاطر صحية ولا يُسمح باستخدامه في الطعام، وقد أمرت إدارة الغذاء والدواء بسحب المضاد الحيوي منه ولا يُسمح باستخدامه حتى في الحيوانات.

حتى أصغر آثار هذه المضادات الحيوية الضارة قد تشكل خطرًا على الصحة. يلعب هذا المستشعر دورًا حيويًا في إبعاد المنتجات الملوثة عن إمدادات الغذاء، وضمان سلامة الأطعمة للاستهلاك.

معالجة سوء استخدام المضادات الحيوية

لقد تم استخدام المضادات الحيوية على نطاق واسع في الزراعة للوقاية من الأمراض وتعزيز نمو الحيوانات، وفي حين أدى هذا إلى تعزيز إنتاج الغذاء، إلا أنه أدى أيضًا إلى زيادة فرص وصول بقايا المضادات الحيوية إلى الغذاء، وهذا يفرض مخاطر على المستهلكين ويساهم في تفاقم مشكلة مقاومة المضادات الحيوية

خطوة نحو غذاء أكثر أمانًا

إن هذا المستشعر من شأنه أن يجعل عملية فحص الأغذية أسرع وأرخص وأكثر موثوقية. كما أنه من شأنه أن يجعل من الصعب على الأغذية الملوثة أن تمر عبر عمليات التفتيش، ويشجع المزارعين والمنتجين على اتباع القواعد عند استخدام المضادات الحيوية.

وفي النهاية، يساعد هذا المستشعر في التأكد من أن الطعام الموجود في أطباقنا آمن كما ينبغي أن يكون.

الهدف هو حماية الناس من خلال إبعاد المواد الضارة عن إمدادات الغذاء، سواء كانت ملعقة من العسل أو كوب من الحليب، فلا أحد يريد مضادات حيوية مخفية في طعامه.

إن الأدوات مثل هذا المستشعر تجعل من السهل اكتشاف المشاكل وإصلاحها قبل وصول الغذاء إلى المستهلكين. ومن خلال تحسين تدابير سلامة الغذاء، يمكننا أن نقترب من نظام غذائي أكثر صحة وأمانًا للجميع.