توسعه یک الکترود مداد گرافیت برای شناسایی آفلاتوکسین M1 در شیر شتر به کمک روش ولتامتری پالس تفاضلی

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 15، 3(پاییز) - شماره پیاپی 57، مهر 1402، صفحه 15-24   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.1906980.1661

نویسندگان

سیده فاطمه احمدی¹؛ محمد حجت الاسلامی^{* 2}؛ حسین کیانی³؛ هومان مولوی⁴

¹دانشجوی دکترای علوم و صنایع غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

²دانشیار،گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران.

³استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

⁴استادیار،گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

چکیده

آفلاتوکسین‌ها از مهم‌ترین مایکوتوکسین‌ها هستند که توسط گونه‌های مختلفی از قارچ‌ها تولید می‌شوند. این سموم در برابر فرآیندهای حرارتی نظیر پاستوریزه‌کردن از بین نرفته و غلظت آن‌ها نیز کاهش پیدا نمی‌کند. مصرف شیر و محصولات لبنی آلوده، آفلاتوکسین سلامت انسان را به خطر می‌اندازد. در پژوهش حاضر، یک الکترود مداد گرافیت مبتنی بر گرافن اکسید احیاء شده و نانو ذرات طلا برای شناسایی آفلاتوکسین M1 در شیر خام شتر با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی معرفی شد. به کمک تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای و طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی رفتار الکترود کاری در مراحل مختلف ساخت بررسی شد. نتایج نشان داد که با تثبیت گرافن اکسید احیاء شده و نانو ذرات طلا، پیک جریان و مقاومت انتقال بار به ترتیب افزایش و کاهش یافتند. درحالی‌که با تثبیت آپتامر و آنالیت پیک جریان و مقاومت انتقال بار به ترتیب کاهش و افزایش پیدا کردند. مطابق نتایج تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی، در محدوده 5 الی800 نانوگرم بر لیتر با افزایش غلظت، جریان به‌طور خطی کاهش یافت. (991/0R²=). حد تشخیص کمّی زیست حسگر 3 نانوگرم بر لیتر و درصد ریکاوری آن در نمونه‌های شیر شتر بین 90 تا 5/94 به دست آمد. بررسی مشخصه‌های عملکردی شامل تکرارپذیری، تکثیر پذیری و پایداری حاکی از عملکرد قابل‌قبول زیست حسگر داشت.

کلیدواژه‌ها

آپتاحسگر الکتروشیمیایی؛ آفلاتوکسین؛ شیر شتر؛ گرافن اکسید احیاشده؛ نانو ذرات طلا

مراجع

1. غریبی، ح.، تکدستان، ا.، نیسی، ع.، رضازاده، ح. و کوهپایی، ح. 1395. بررسی سم آفلاتوکسین M1 در شیر گاومیش با استفاده از روش ایمنواسی. مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران، جلد26، شماره 145، 256-248
2. فرهمند‌فر، ر.، رشیدایی ابندانسری، س.، مقصود لو ، ا. و اثنی‌عشری، م. 1397. تعیین میزان آلودگی مایکوتوکسین‌ها در گندم‌های وارداتی به استان مازندران به کمک کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا. سلامت و محیط‌زیست، جلد11، شماره 1، 24-15
3. محمودی،ر.، گلچین،ع.، حسین زاده، ن. و  قجربیگی، پ. 1393. آلودگی مواد غذایی با منشأ دامی به آفلاتوکسین M1 و B1 در ایران. مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی قزوین، جلد 18، شماره 4، 59-49م
4. عینیان، خ.، یغمائیان، ک. و قربانی، ر.1392. غلظت آفلاتوکسین M1 در شیر خام تولیدی در شهرستان‌های استان سمنان. کومش، جلد۱۵، شماره 2، 181-176
5. Al haj, O. and A.AlKanhal, H. 2010. Compositional, technological and nutritional aspects of dromedary camel milk. International Dairy Journal, 20(12): 811-821.
6. Alam, S. N. Sharma, N. and Kumar, L. 2017. Synthesis of graphene oxide (GO) by modified hummers method and its thermal reduction to obtain reduced graphene oxide (RGO). Graphene, 6(1): 1-18.
7. Appaturi, J. N. Pulingam, T. Thong, K. L. Muniandy, S. Ahmad, N. and Leo, B. F. 2020. Rapid and sensitive detection of Salmonella with reduced graphene oxide-carbon nanotube based electrochemical aptasensor. Analytical biochemistry, 589: 113489.
8. Bekel, T. Zelek, M. and Baars, R. M. T. 2004. Milk production performance of the one humped camel (camelue- sdromedaries) under pastoral management insemi-arideastern Ethiopia. Livestock Production Science, 76: 37-44.
9. Camaj, A. Arbneshi, T. Berisha, B. Haziri, A. and Camaj, A. 2019. Evaluation of aflatoxin M1 by ELISA in raw milk in Kosovo during 2016. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25(1): 124-128.

 

10. Istamboulié, G. Paniel, N. Zara, L. Granados, L. R. Barthelmebs, L. and Noguer, T. 2016. Development of an impedimetric aptasensor for the determination of aflatoxin M1 in milk. Talanta, 146: 464-469.
11. Jahangiri–Dehaghani, F. Zare, H. R. and Shekari, Z. 2020. Measurement of aflatoxin M1 in powder and pasteurized milk samples by using a label–free electrochemical aptasensor based on platinum nanoparticles loaded on Fe–based metal–organic frameworks. Food Chemistry, 310: 125820.
12. Jin, H. Zhao, C., Gui, R. Gao, X. and Wang, Z. 2018. Reduced graphene oxide/nile blue/gold nanoparticles complex-modified glassy carbon electrode used as a sensitive and label-free aptasensor for ratiometric electrochemical sensing of dopamine. Analyticachimicaacta, 1025: 154-162.
13. Kulikova, T. N. Porfireva, A. V. Evtugyn, G. A. and Hianik, T. 2019. Electrochemical aptasensor with layer‐by‐layer deposited polyaniline for aflatoxin M1 voltammetric determination. Electroanalysis, 31(10): 1913-1924.
14. Pandey, A. K. Rajput, Y. S. Sharma, R. and Singh, D. 2017. Immobilized aptamer on gold electrode senses trace amount of aflatoxin M1. Applied nanoscience, 7(8): 893-903.
15. Prandini, A. Tansini, G. I. N. O. Sigolo, S. Filippi, L. A. U. R. A. Laporta, M. and Piva, G. 2009. On the occurrence of aflatoxin M1 in milk and dairy products. Food and chemical toxicology, 47(5): 984-991.
16. Shadjou, R. Hasanzadeh, M. Heidar‐poor, M. and Shadjou, N. 2018. Electrochemical monitoring of aflatoxin M1 in milk samples using silver nanoparticles dispersed on α‐cycLODextrin‐GQD s nanocomposite. Journal of Molecular Recognition, 31(6) :e2699
17. Sharma, A. Catanante, G. Hayat, A. Istamboulie, A. Ben Rejeb, I. Bhand, S. et al. 2016. Development of structures witching aptamer assay for detection of aflatoxin M1 in milk sample. Talanta, 158: 35-41.
18. Shephard, G. S. Berthiller, F. Burdaspal, P. A. Crews, C. Jonker, M. A., Krska, R. et al. 2013. Developments in mycotoxin analysis: an update for 2011-2012. World Mycotoxin Journal, 6(1): 3-30.
19. Smolko, V. Shurpik, D. Porfireva, A. Evtugyn, G. Stoikov, I. and Hianik, T. 2018. Electrochemical aptasensor based on poly (neutral red) and carboxylated pillar [5] arene for sensitive determination of aflatoxin M1. Electroanalysis,30(3): 486-496.
20. Tığ, G. A. and Pekyardımcı, Ş. 2020. An electrochemical sandwich-type aptasensor for determination of lipocalin-2 based on graphene oxide/polymer composite and gold nanoparticles. Talanta, 210: 120666.