ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕДУРИ РОЗДІЛЬНОГО БІОСЕНСОРНОГО ВИЗНАЧЕННЯ АФЛАТОКСИНІВ ТА ПЕСТИЦИДІВ

М. Yu. Kоrobko, К. V. Stepurska, О. О. Soldatkin, V. N. Arkhypova, S. V. Dzyadevych

Анотація


Розроблено та оптимізовано процедуру біосенсорного аналізу мультикомпонентного зразку, в складі якого є як афлатоксини, так і пестициди. Біосенсорне визначення афлатоксинів та пестицидів проводили з використанням інгібіторного ферментного аналізу. Для створення біоселективного елементу біосенсора використовували фермент ацетилхолінестеразу, коіммобілізовану з бичачим сироватковим альбуміном за допомогою ковалентної зшивки глутаровим альдегідом на поверхні потенціометричного перетворювача. Як перетворювачі виступали рН-чутливі польові транзистори. Підібрано робочу концентрацію ацетилхоліну як субстрату для подальшого інгібіторного аналізу, оптимальний час інгібування розчином токсинів, необхідну концентрацію реактиватора піридин-2-альдоксимметилйодиду та часу реактивації ферментної мембрани після її інгібування. Досліджено синергізм дії трихлорофону та афлатоксину В1 при інгібуванні ними іммобілізованої на поверхню рН-чутливих польових транзисторів ацетилхолінестерази. Запропоновано процедуру аналізу, яка дозволяє селективно визначати склад мультикомпонентного зразку, в складі якого є як афлатоксини, так і пестициди.

Ключові слова


афлатоксини; трихлорфон; біосенсор; іммобілізована ацетилхолінестераза; рН-чутливий польовий транзистор

Повний текст:

PDF

Посилання


S. Marin, A.J. Ramos, G. Cano-Sancho, V. Sanchis, Mycotoxins: occurrence, toxicology, and exposure assessment // Food Chem. Toxicol., 60,

pp. 218–237 (2013).

I. B. Rejeb, F. Arduini, A. Arvinte, A. Amine, M. Gargouri, L. Micheli, C. Bala, D. Moscone, G. Palleschi, Development of a bioelectrochemical assay for AFB1 detection in olive oil // Biosensors and Bioelectronics, 24, pp.

–1968 (2009).

L. Campone, A. L. Piccinelli , R. Celano, L. Rastrelli, Application of dispersive liquid–liquid microextraction for the determination of aflatoxins B1, B2, G1 and G2 in cereal products // Journal of Chromatography A, 1218, pp. 7648– 7654 (2011).

M. Kazemi, A. M. Tahmasbi, R. Valizadeh, A. A. Naserian, and A. Soni, Organophosphate pesticides: A general review // Agric. Sci. Res. J.,

(9), pp. 512–522 (2012).

F. Sanchez-Santed, M. T. Colomina, E. Herrero Hernandez, Organophosphate pesticide exposure and neurodegeneration // Cortex, 74, pp. 417-426 (2016).

I. Var, B. Kabak, F. Gok, Survey of aflatoxin B1 in helva, a traditional Turkish food, by TLC // Food Control, 18, pp. 59–62 (2007).

W. S. Khayoon, B. Saad, C. B. Yan, N. H. Hashim, A. S. Mohamed Ali, M. I. Salleh, B. Salleh, Determination of aflatoxins in animal feeds by HPLC with multifunctional column clean-up // Food Chemistry, 118, pp. 882–886 (2010).

M. Solfrizzo, A. De Girolamo, V. M. T. Lattanzio, A. Visconti, J. Stroka, A. Alldrick and H. P. van Egmond, Results of a proficiency test for multi-mycotoxin determination in maize by using methods based on LC-MS/(MS) // Quality Assurance and Safety of crops & foods, 5 (1), pp.

-48 (2013).

W. Jiang, Z. Wang, G. Nölke, J. Zhang, L. Niu, J. Shen, Simultaneous Determination of Aflatoxin B1 and Aflatoxin M1 in Food Matrices by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay // Food Anal. Methods, 6, pp. 767–774 (2013).

V. Andreu and Y. Picñ, Determination of currently used pesticides in biota // Anal. Bioanal. Chem., 404, pp. 2659–2681 (2012).

D. Sharma, A. Nagpal, Y. B. Pakade, J. K. Katnoria, Analytical methods for estimation of organophosphorus pesticide residues in fruits and vegetables: A review // Talanta, 82, pp. 1077– 1089 (2010).

G. Martìnez-Domìnguez, P. Plaza-Bolaðos, R. Romero-González, A. Garrido-Frenich, Analytical approaches for the determination of pesticide residues in nutraceutical products and related matrices by chromatographic techniques coupled to mass spectrometry // Talanta, 118, pp. 277–291 (2014).

R. Raina-Fulton, New Trends in Pesticide Residue Analysis in Food, Dietary Supplements, and Highly Processed Consumer Products // J.

AOAC Int., 98, pp. 1163-1170 (2015).

K. Sharafi, N. Fattahi, A. H. Mahvi, M. Pirsaheb, N. Azizzadeh, and M. Noori, Trace analysis of some organophosphorus pesticides in rice samples using ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction and high-performance liquid chromatography, // J. Sep. Sci., 38(6), pp. 1010–1016 (2015).

Q. Wang, X. Zhang, Z. Xu, and H. Gao, Simultaneous Determination of Three Trace Organophosphorus Pesticide Residues in Vegetables Using Molecularly Imprinted Solid-Phase Extraction Coupled with High-Performance Liquid Chromatography // Food Anal. Methods, 8, pp.

-2051 (2015).

X. Miao, D. Liu, Y. Wang, Y. Yang, X. Yang, and H. Gong, Modified QuEChERS in Combination with Dispersive Liquid–Liquid Microextraction

Based on Solidification of the Floating Organic Droplet Method for the Determination of Organophosphorus Pesticides in Milk Samples // J. Chromatogr. Sci., 2, p. bmv089 (2015).

X. Yuan, R. L. Chapman, Zhiqian Wu, Analytical Methods for Heavy Metals in Herbal Medicines // Phytochem. Anal., 22, pp. 189–198 (2011).

M. Zaib, M. M. Athar, A. Saeed, U. Farooq, Electrochemical determination of inorganic mercury and arsenic // Biosens. Bioelectron., 74, pp. 895–908 (2015).

G. March, T. D. Nguyen, B. Piro, Modified Electrodes Used for Electrochemical Detection of Metal Ions in Environmental Analysis // Biosensors, 5(2), pp. 241-275 (2015).

Shi chuan Li, Jun hua Chen, Hong Cao, Dong sheng Yao, Da ling Liu, Amperometric biosensor for aflatoxin B1 based on aflatoxin-oxidase

immobilized on multiwalled carbon nanotubes // Food Control, 22, pp. 43-49 (2011).

S. Piermarini, L. Micheli, N. H. S. Ammida, G. Palleschi, D. Moscone, Electrochemical immunosensor array using a 96-well screen-printed

microplate for aflatoxin B-1 detection // Biosens. Bioelectr, 6, pp.1434–1440 (2007).

H. S. Ammida, L. Micheli, S. Piermarini, D. Moscone, G. Palleschi, Detection of aflatoxin B-1 in barley: Comparative study of immunosensor

and HPLC // Anal. Lett., 39, pp. 1559–1572 (2006).

F. Arduini, I. Errico, A. Amine, L. Micheli, G. Palleschi, and D. Moscone, Enzymatic Spectrophotometric Method for Aflatoxin B Detection Based on Acetylcholinesterase Inhibition // Anal. Chem., 79, pp. 3409-3415 (2007).

O. O. Soldatkin, O. S. Burdak, T. A. Sergeyeva, V. M. Arkhypova, S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, Acetylcholinesterase-based conductometric

biosensor for determination of aflatoxin B1 // Sensors and Actuators B, 188, pp. 999 – 1003 (2013).

K. V. Stepurska, O. O. Soldatkin, I. S. Kucherenko, V. M. Arkhypova, S. V. Dzyadevych, A.P. Soldatkin, Feasibility of application of conductometric biosensor based on acetylcholinesterase for the inhibitory analysis of toxic compounds of different nature // Analytica Chimica Acta, 854, pp. 161–168 (2015).

V. N. Arkhypova, S. V. Dzyadevych, A. P. Soldatkin, A. V. El’skaya, C. Martelet, N. Jaffrezic-Renault, Development and optimisation of biosensors based on pH-sensitive field effect transistors and cholinesterases for sensitive detection of solanaceous glycoalkaloids //

Biosensors and Bioelectronics, 18, pp.1047–1053 (2003).

V. М. Arkhypova, S. V. Dzyadevych1, N. Jaffrezic-Renault, C. Martelet, О. P. Soldatkin, Investigation of main potato glycoalkaloids interaction in inhibition of immobilized butyryl cholinesterase by them // Ukr. biokhim. Zhurnal, 78(5), pp. 155-161 (2006).




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2016.4.86653

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2016 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)