Perfeccionan métodos para detección de contaminantes en frutas
Por Amelia Gutiérrez Solís
Colima, Colima. 16 de mayo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Debido a que una de las principales actividades en Colima es la agricultura, Norma Susana Pano Farías, estudiante de posgrado en ciencias químicas en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Colima (Ucol), desarrolla un proyecto de investigación enfocado en los métodos analíticos para la determinación de plaguicidas y metales pesados en frutas producidas en el estado.
Pano Farías, especializada en el área de química analítica, inició el posgrado con doctorado directo en el 2012 y en este trabajo de tesis es asesorada por el doctor Roberto Muñiz Valencia y la doctora Silvia Ceballos Magaña.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué desarrolla este proyecto de investigación?
Norma Susana Pano Farías (NSPF): Surge de la importancia de lo que es el monitoreo de plaguicidas debido a que son compuestos que se ha comprobado presentan efectos tóxicos en la salud de los seres humanos y del medio ambiente. Este tipo de químicos son aplicados comúnmente en diferentes cultivos para combatir plagas y asegurar que se tenga una producción adecuada de los productos agrícolas.
Norma Susana Pano Farías.Esto conlleva a que en ocasiones se presenten residuos en frutas, por lo cual puede llegar a haber una exposición a este tipo de sustancias químicas por parte de los consumidores, por ello surge la necesidad de desarrollar métodos que nos permitan analizar los residuos que están presentes en concentraciones muy pequeñas en los productos que se comercializan.
Para los químicos analíticos es un reto tener métodos que nos permitan cuantificar cantidades mínimas de los plaguicidas y con base en eso se desarrolla mi proyecto, en buscar técnicas de análisis desde la manera de trabajar con las muestras hasta las técnicas instrumentales que permitan detectar este tipo de sustancias.
Técnicas menos costosas y con mayores ventajas
AIC: ¿De qué plaguicidas se trata y en qué frutas?
NSPF: Los plaguicidas que actualmente estoy analizando son de uso más común como el metil-paratión y carbofurano, entre otros. En esta investigación se seleccionaron frutas que son de alta producción en Colima como limón, papaya, melón, mango y plátano.
Por el momento, en mi proyecto de tesis no está contemplado hacer monitoreo, solo realizar el desarrollo de métodos que permitan detectar bajas cantidades con técnicas menos costosas y que tengan más ventajas, mejorando las que ya existen.
AIC: ¿Cómo describe estos métodos?
NSPF: Nosotros partimos de una fruta, que debido a la constitución de esta la consideramos una muestra compleja porque tiene muchos constituyentes. Y para analizar los plaguicidas en porciones muy pequeñas primero tenemos que utilizar técnicas que nos permitan extraer solo esos compuestos de interés y no aquellos que son propios de la fruta, y se tiene que diseñar una metodología para eliminar las interferencias obtenidas de las muestras y solo extraer los plaguicidas que nos interesa estudiar. En todo este proceso interviene desde cómo procesar la muestra hasta cómo analizar en un equipo cromatográfico.
Las técnicas cromatográficas son las más utilizadas en el análisis de plaguicidas, entre las que se encuentran la cromatografía de líquidos y la cromatografía de gases, las cuales se pueden acoplar a diferentes detectores. Actualmente nosotros contamos con detectores de espectrometría de masas, que son de los detectores más sensibles que permiten analizar un amplio rango de compuestos.
En el procesamiento de la muestra se homogeniza la fruta y se da un tratamiento para poder separar los contaminantes de los componentes propios de la matriz, que representan interferencias, obteniendo un método final del cual esperamos una buena sensibilidad y que el proceso tenga mejores ventajas que otros.
AIC: ¿Además analiza los metales pesados en las frutas como parte de su tesis?
NSPF: Sí, en el caso de los metales pesados estudio el plomo (Pb), mercurio (Hg) y arsénico (As), que se pueden encontrar en forma natural en el suelo, pero muchos de estos están presentes en diferentes productos químicos, no solo plaguicidas, porque hay otro tipo de agroquímicos que se aplican en los cultivos para mejorar su rendimiento y en algunos casos agua de riego contaminada, por ello es importante el monitoreo de estos elementos.
De ahí que surja la necesidad de desarrollar también métodos analíticos que, como para plaguicidas, sean más sensibles que otros métodos ya existentes. El análisis de los metales pesados se realiza principalmente por espectrometría de absorción atómica o plasma de acoplamiento inductivo acoplado a emisión atómica.
Cada átomo de un elemento, como el caso del plomo o del mercurio, emite o absorbe una radiación a determinada longitud de onda y estos equipos se basan en esa propiedad para detectar los elementos que se están analizando.
AIC: ¿Cuáles son los principales resultados de su investigación?
NSPF: Uno de los métodos aplicados es el QuEChERS utilizado en el análisis de plaguicidas en muestras alimentarias, el cual se estudió acoplándolo a diferentes técnicas cromatográficas para ver cuáles eran las ventajas y desventajas de este método.
Otro método desarrollado es una técnica que se llama de microextracción en una sola gota, que utiliza una gota de algún disolvente orgánico, en este caso fue el tolueno (C6H5CH3), que presenta una ventaja con respecto a otros métodos en donde se utilizan mayores cantidades de solvente y en este se emplean volúmenes muy pequeños, del orden de microlitros, lo que da como resultado que se generan menos residuos al final del proceso y que también sea menos costoso.
En la etapa final, en lo que se refiere a metales pesados, se va a trabajar con digestión con microondas, lo que propiciará reducir la cantidad de muestra, de insumos utilizados y de desechos generados.
Cuando estos métodos estén desarrollados y validados se pueden contemplar para su aplicación en monitoreo o análisis de rutina en un futuro. De hecho, uno de los propósitos de desarrollar este proyecto fue ofrecer este servicio a los productores para determinar estos contaminantes en las frutas.
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