Badane pestycydy
Do detekcji wybrano powszechnie stosowane w sadownictwie pestycydy trudne do wykrycia metodami bezpośrednimi. Przykładowe substancje to:
- Kaptan i ditianon – kontaktowe fungicydy niefluorescencyjne,
- Cyprodinil – fungicyd o budowie heterocyklicznej,
- Spinetoram – insektycyd makrocykliczny,
- Fluksapyroksad – nowoczesny fungicyd o silnej aktywności.
Dodatkowo testowano inne grupy substancji (np. neonikotynoidy) oraz próbki kontrolne bez pestycydu. Wyniki wykazały, że:
- Pesticydy zawierające ugrupowania aromatyczne (np. zdelokalizowane elektrony) wygaszają fluorescencję kumaryny 7 silnie, co skutkuje wysoką czułością sensora,
- Związki ubogie w układy aromatyczne powodują minimalne zmiany sygnału – wykrycie jest utrudnione, co podkreśla rolę struktury chemicznej w detekcji,
- Środowisko wodne sprzyja stabilności pomiarów – nie zaobserwowano istotnych zakłóceń barwnika przez pH czy nieselektywne zanieczyszczenia.
Wyniki badań i wnioski praktyczne
Badania potwierdziły, że sensor oparty na kumarynie 7 skutecznie wykrywa wybrane pestycydy przez obniżenie intensywności fluorescencji:
- Największe wygaszanie obserwowano dla związków aromatycznych, co wskazuje na wysoką czułość metody dla tych substancji,
- Metoda turn-off jest użyteczna jako szybki test przesiewowy – silny spadek sygnału oznacza obecność pewnych pestycydów w próbce,
- Sensor doskonale funkcjonuje w wodzie, co jest korzystne dla zastosowań polowych.
Znaczenie metody dla projektu EkoSad
W ramach projektu EkoSad rozwijamy kompleksowy system detekcji pestycydów. Bezpośrednie metody świetnie sprawdzają się dla związków posiadających aktywność optyczną, jednak wiele substancji umyka tym technikom. Metoda pośrednia typu turn-off poszerza zakres wykrywalnych pestycydów, uzupełniając proces monitoringu.
Dzięki optymalizacji sensora opartego na kumarynie 7 zyskaliśmy narzędzie umożliwiające szybkie przesiewowe testy in-situ. W przyszłości zastosowanie ekranów z różnymi barwnikami (tablica barw chemometrii) może pozwolić nie tylko na wykrycie, ale i wstępną identyfikację grup pestycydów. To kluczowy krok w kierunku bezpieczniejszej i bardziej zrównoważonej ochrony owoców.
