Otrov u hrani? Upotrebite smartfon!

Okratoksin A iz pljesnive hrane truje ljude, no neće još dugo: evo „kartice za mobitel“ kojom se taj toksin može otkriti za desetak sekundi sa dva pritiska prsta

Nenad Raos subota, 1. svibnja 2021. u 05:30

Uvijek se divim ljudima koji, iako nevježe u tom poslu, uzgajaju u svojim vrtovima „zdravu“ hranu, dakle voće i povrće bez upotrebe ikakvog sredstva za zaštitu bilja. Ta su sredstva besumnje opasna po zdravlje, no opet računa se da u Sjedinjenim Državama od „pesticida u hrani“ godišnje umre manje od stotinu ljudi. Nasuprot tome, za isto ih se vrijeme u kadi utopi oko 3.000 – no nećemo sad o tome. Hrana može biti nezdrava ne samo zbog neznalačke i pretjerane upotrebe sredstava za zaštitu bilja – to kažem zato što se mnoge nevolje mogu izbjeći ako se čitaju upute i pazi na karencu – nego i zbog „prirodnog“ uzgoja. Jer prirodni uzgoj je „ekološki“, a to znači da tolerira suživot mnogih vrsta, uključujući i suživot mikroba i biljaka čijim se plodovima hranimo. Prema procjeni Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) svake se godine od zagađene hrane razboli 600 milijuna ljudi, a 420 tisuća ih od nje i umre.

Velika opasnost prijeti nam od plijesni, primitivnih gljiva kojima ne možemo izbjeći ako jedemo „prirodnu“ hranu. Biolog će sada reći da ima plijesni i plijesni, da su neke od njih posve bezopasne, čak ukusne, poput Penicillium roquefortii koji daje osebujni okus i miris čuvenom francuskom siru. Plijesni mogu biti i ljekovite: Alexander Fleming je iz Penicillium notatum (chrysogenum) izolirao penicilin – no za liječenje rana pljesnivim kruhom znali su još u Egiptu. Sve je to točno, ali tko će kad vidi štogod pljesnivo uzeti mikroskop i gledati je li riječ o dobroćudnoj plijesni iz roda Penicillium ili otrovnoj plijesni iz roda Asparagilus? Sve što je pljesnivo treba baciti. Pljesniva hrana nije dobra ni za čovjeka ni za stoku.

To govorim zato jer sam dugo radio u institutu u kojem se istraživalo i još se istražuje jedan toksin iz plijesni, koji se zove okratoksin A (OTA). On je zanimljiv i kao mogući uzrok balkanske endemske nefropatije, kronične bolesti bubrega raširene na Balkanskom poluotoku. Uzrok bolesti je po svemu sudeći pljesniv kukuruz kojim se hrane svinje. No bez obzira na balkansku endemsku nefropatiju, okratoksin A je čest sastojak hrane, a posebice kave (zbog lošeg sušenja i skladištenja) i vina – ne bacajte pljesnivo grožđe u badanj! Prema propisima Europske unije u litri vina ne bi smjelo biti više od dva, a u kilogramu pržene kave više od pet mikrograma okratoksina A.

Najbolje bi bilo da prije nego što kušamo vino ili srknemo kavu, napravimo analizu na okratoksin A. To nije baš neki savjet, jer bi nam za analizu trebao kemijski laboratorij, a i načekali bismo se. Sve se to međutim može promijeniti zahvaljujući trudu devetorice talijanskih kemičara koji su nedavno u časopisu Analytica Chimica Acta objavili znanstveni rad „Smartphone biosensor for point-of-need chemiluminiscence detection of ochratoxin A in wine and coffee“. Riječ je dakle o tome da bi se zahvaljujući pojavi kemiluminiscencije mogao brzo detektivarati („point-of-need chemilumiscence detection“) okratoksin A u vinu i instant kavi.

Kako su detektirali okratoksin A? Dektektirali su ga kompetitivnom imunološkom reakcijom: na poroznu, nitroceluloznu podlogu nanijeli su otopinu antitijela koje za sebe specifično veže OTA (anti-OTA) no i njegov ponešto izmijenjeni antigen, HRP-OTA. Dva se antigena OTA i HRP-OTA natječu za vezivanje za isto antitijelo, pa što ima više OTA vezat će se manje HRP-OTA, naravno ako se uvijek nanese ista količina HRP-OTA.

No potreban je još jedan sastojak. To je o luminol, tvar koja svijetli (kemiluminiscencija!) kada se oksidira. Luminol se pak oksidira vodikovim peroksidom uz sudjelovanje konjugata HRP-OTA, jer HRP-OTA je katalizator. Riječ je naime o za OTA vezanoj molekuli peroksidaze izolirane iz hrena (horseradish peroxidase, HRP). Sve u svemu: više OTA – manje svjetla. 

No svjetla je malo, pa se mora raditi u mraku. I evo: talijanski su znanstvenici napravili dodatak za smartfon koji koristi njegovu kameru da bi detektirao i izmjerio svjetlucanje luminola. Stoga je uređaj za analizu hrane na okratoksin A zapravo dodatak, kartica (analytical cartridge) za smartfon. On se sastoji od spremnika za otopinu luminola s vodikovim peroksidom (CL), spremnika s otopinom konjugata HRP-OTA te cjevčice za uzimanje uzorka vina ili kave, tj. otopine OTA. Reakcija se odvija na nitroceluloznoj podlozi čije se svjetlucanje, već sam rekao, očitava kamerom smartfona.

Sve skupa vrlo praktično. Analiza traje tek koju minutu, a potrebni reagensi mogu se bez problema čuvati u hladnjaku (4 oC) čitavu godinu. Kao naručeno za vinare i podrumare.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Autor je i koautor više od stotinu znanstvenih i stručnih radova iz područja bioanorganske i teorijske kemije, molekularnog modeliranja te povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sedam je godina bio glavni i tehnički urednik časopisa Priroda, a danas je urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Koautor je dva sveučilišna udžbenika i autor 13 znanstveno-popularnih knjiga. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.