A produção agrícola nos EUA usa quase 700 milhões de libras de pesticidas todos os anos, de acordo com relatórios do consumidor, e quase três quartos dos 6, 953 produziram amostras testadas pelo Departamento de Agricultura dos EUA em 2014 contendo resíduos de pesticidas, de acordo com o Grupo de Trabalho Ambiental, uma organização sem fins lucrativos que trabalha para proteger a saúde humana e o meio ambiente.
Diante dessas estatísticas, pesquisadores na Espanha e na Bélgica, cientistas na China, e um jovem inventor na França estão procurando novas maneiras de detectar pesticidas em produtos agrícolas.
O problema? A melhor maneira de identificar resíduos de pesticidas em frutas e vegetais é por meio de espectrometria de massa por cromatografia gasosa ou líquida, um processo que requer equipamentos caros (como em dezenas de milhares de dólares) e volumosos. O truque é encontrar um método mais barato e um dispositivo menor que poderia ser usado para testes de campo, ou mesmo pelos consumidores enquanto eles estão na loja ou em casa.
Aqui estão quatro maneiras pelas quais os cientistas estão tentando fazer isso acontecer.
Tornando a detecção de pesticidas acessível e acessível
Um grupo de cientistas espanhóis da Universidade de Jaén encontrou uma solução para lidar com a questão de uma forma mais acessível (menos de US $ 2, 000 de acordo com uma pesquisa rápida de produto do equipamento necessário) para detectar a presença de clotianidina, um tipo de inseticida neonicotinóide em produto. Uma amostra do produto é injetada em um tubo de teflon que é enrolado frouxamente em torno de uma lâmpada de mercúrio de baixa pressão de 15 watts. Uma reação fotoquímica segue, permitindo a detecção do pesticida em níveis muito pequenos com a ajuda de um programa de computador. Aqui estão mais detalhes sobre como tudo funciona exatamente.
Julia Jiménez-LÁ³pez, um dos pesquisadores do projeto, conta Fazendeiro Moderno em um e-mail informando que eles poderiam ter patenteado o processo, mas, em vez disso, os pesquisadores decidiram publicar detalhes do método para outros cientistas usarem, se assim desejassem. Sua equipe está continuamente aprimorando o sistema e tem planos de comercializar a tecnologia “em um futuro próximo”.
“A intenção do nosso grupo de pesquisa é continuar a melhorar nossos sistemas de análise de pesticidas para que não só possam ser usados em laboratórios de rotina, ou para controle de qualidade, mas também pelo público em geral, por meio de dispositivos portáteis que realizam a mesma análise focada em onde o pesticida aparece na produção, ”Diz Jiménez-LÁ³pez.
“Um bafômetro para frutas e vegetais”
Uma ilustração do MOF criado pela equipe internacional, e feito de moléculas orgânicas e íons metálicos. Imagem:KU Leuven - Centro de Química de Superfície e Catálise
Uma equipe de pesquisa internacional liderada por cientistas belgas da Universidade de Leuven em conjunto com o IMEC, um centro de pesquisa em nanotecnologia da Bélgica, criaram um “nariz eletrônico” para farejar pesticidas. O processo usa estruturas metal-orgânicas (MOFs), esponjas microscópicas feitas pelo homem que podem absorver os fosfonatos encontrados nos pesticidas.
Pense nisso como um bafômetro para frutas e vegetais, mas em vez de medir a quantidade de álcool que um motorista consumiu, ele mede se os fosfanatos (glifosato, o herbicida “Roundup” é um exemplo de um) estão presentes em uma fruta ou vegetal, mesmo em níveis minúsculos. Pesquisador de pós-doutorado Ivo Stassen, que está liderando a equipe por trás do projeto com Rob Ameloot, disse em um comunicado à imprensa da universidade que as concentrações com as quais estão lidando são extremamente baixas, equivalente a "uma gota d'água em uma piscina olímpica".
Essa tecnologia também pode detectar gases nervosos em níveis muito baixos. Stassen e Ameloot acreditam que a tecnologia também terá uma série de outros usos, desde a detecção precoce do câncer de pulmão por meio da triagem da respiração de uma pessoa até a distinção entre o vinho de imitação e o verdadeiro. O trabalho continua no projeto.
Scan Eat:Scan, e comer (ou não, se houver muito pesticida presente)
Scan Eat, a ideia do estudante universitário francês Simon Bernard, de 25 anos. Imagem:Green Tech
Simon Bernard, um estudante universitário francês de 25 anos em seu último ano no National Maritime College of France, na Normandia, criou um detector de pesticidas que ele chama de “Scan Eat”. O pequeno dispositivo do tamanho de uma unidade flash é conectado a um aplicativo de smartphone que permitiria ao usuário escanear um pedaço de fruta ou vegetal enquanto faz compras para determinar os níveis de pesticidas que estão presentes em sua superfície, de acordo com o site de notícias francês Sciences et Avenir.
O dispositivo é baseado em um espectrômetro infravermelho miniaturizado criado em 2014 pela Consumer Physics, uma start-up israelense cujo produto Scio permite aos usuários coletar informações sobre a composição molecular de objetos (como plantas e alimentos) escaneando-os com um dispositivo que emite uma luz infravermelha próxima em um comprimento de onda específico e reflete a assinatura molecular do alimento.
Bernard está trabalhando na conversão da tecnologia para reconhecer pesticidas e determinar a quantidade do produto químico presente na fruta ou vegetal. Sua ideia rendeu-lhe 150, Prêmio de 000 euros do Ministério do Meio Ambiente da França e nove meses em uma incubadora de tecnologia verde patrocinada pelo governo, onde está trabalhando nos algoritmos necessários para converter os dados em níveis compreensíveis de pesticidas que os consumidores possam ler em seus smartphones.
MacGyver ficaria orgulhoso
Um protótipo do sistema baseado em smartphone. Foto:Qingsong Mei et al./Biosensors and Bioelectronics.
Pesquisadores da Hefei University of Technology na China e da National University of Singapore, inventou um detector para o tirame de pesticida que usa papel e um smartphone, de acordo com Phys.Org. Os cientistas criaram nanopartículas que emitem um sinal fluorescente no papel, e um equipamento que digitaliza o papel com um pequeno laser. Um aplicativo de smartphone que os pesquisadores desenvolveram lê as diferenças na luz fluorescente e converte as informações em níveis compreensíveis da presença do pesticida.
“Agora estamos tornando o sistema útil para aplicações no mundo real, ”Prof. Yong Zhang, um dos principais autores do estudo da National University of Singapore, diz Elsevier.com. ”Estamos planejando usar a tecnologia para detectar várias moléculas ao mesmo tempo” “algo chamado detecção multiplex. Desta forma, poderíamos, por exemplo, testar a qualidade dos alimentos que comemos todos os dias. ”
Sem esperar que esses tipos de dispositivos se tornem amplamente disponíveis e econômicos, consumidores que estão preocupados com a ingestão de resíduos de pesticidas sintéticos podem comprar orgânicos ou confiar na lista "Clean 15" do EWG de frutas e vegetais cultivados convencionalmente que tendem a ter menos pesticidas usados em sua produção, e para evitar outros que dependem do alto uso de pesticidas em seu cultivo.
