روش سریع و سبز برای شناسایی هیدروکربن های سرطان زا

روش‌های متداول پختِ روزمره — مانند گریل کردن، دودی کردن و کبابی یا برشته کردن — می‌توانند مخاطرات نامرئی را وارد غذا کنند. یک مطالعه اخیر از دانشگاه علم و فناوری سئول (Seoul National University of Science and Technology) روشی سریع‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست را برای شناسایی هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) نشان می‌دهد؛ گروهی از ترکیبات سرطان‌زا که می‌توانند در روغن‌ها، گوشت‌ها و حتی میوه‌ها و سبزیجات تجمع یابند و نگرانی‌های بهداشتی قابل‌توجهی ایجاد کنند.

چگونه PAHها راه خود را به بشقاب شما باز می‌کنند

هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) ترکیبات آلی آب‌گریز هستند که از حلقه‌های آروماتیکی به‌هم‌پیوسته ساخته شده‌اند. این ترکیبات زمانی شکل می‌گیرند که مواد ارگانیک — مانند چربی‌ها، روغن‌ها یا بافت‌های گیاهی — دچار سوختن یا احتراق ناقص شوند. به همین دلیل، تکنیک‌های پخت رایج مانند گریل کردن، دوددهی (smoking)، سرخ کردن و برشته کردن منابع اصلی تولید PAH به شمار می‌آیند. قسمت‌های سوخته یا بسیار برشته‌شده گوشت و لبه‌های تیره شده اغلب مقادیر بیشتری از PAH را تمرکز می‌دهند.

PAHها محدود به محصولات حیوانی پخته‌شده نیستند. مواد غذایی گیاهی نیز می‌توانند از طریق بارش هوایی ناشی از آلاینده‌های صنعتی و دود خودرو، آبیاری با آب آلوده یا جذب از خاک‌های آلوده، حامل PAH شوند. ماهی‌های دودی، قهوه بو داده، برخی پنیرها و بعضی محصولات پخته شده نیز ممکن است حاوی مقادیر قابل‌سنجه‌ای از PAH باشند. از آنجا که چندین هیدروکربن آروماتیک چندحلقه‌ای به‌عنوان مواد سرطان‌زا طبقه‌بندی شده‌اند، شیوع وسیع آنها در دسته‌های مختلف غذایی یک نگرانی بهداشت عمومی است که نیازمند پایش قابل اعتماد در طول زنجیره تأمین غذا است.

مسیر سریع‌تر برای تشخیص PAHها: QuEChERS–GC–MS

روش‌های سنتی استخراج — مانند استخراج فاز جامد (SPE)، استخراج مایع-مایع (LLE) یا استخراج تسریع‌شده با حلال — قابل‌اتکا هستند اما اغلب زمان‌بر، پرزحمت و مصرف‌کننده حلال‌های شیمیایی فراوان‌اند. در این میان QuEChERS پدیدار شد: مخفف عبارت Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe. QuEChERS که ابتدا برای آنالیز باقیمانده‌های آفت‌کش‌ها توسعه یافت، زمان آماده‌سازی را کوتاه می‌کند، مصرف حلال را کاهش می‌دهد و پاک‌سازی نمونه را ساده‌تر می‌سازد. هنگام ترکیب با کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی (GC–MS)، این رویکرد به یک جریان کاری قدرتمند برای تحلیل PAHها تبدیل می‌شود.

پژوهشگران به سرپرستی پروفسور Joon-Goo Lee از دپارتمان علوم و بیوتکنولوژی غذایی در SeoulTech، یک پروتکل QuEChERS–GC–MS را برای اندازه‌گیری هشت PAH اولویت‌دار به‌کار بردند: Benzo[a]anthracene، Chrysene، Benzo[b]fluoranthene، Benzo[k]fluoranthene، Benzo[a]pyrene، Indeno[1,2,3-cd]pyrene، Dibenz[a,h]anthracene و Benzo[g,h,i]perylene. در روش آنها از استونیتریل (acetonitrile) برای استخراج استفاده شد و ترکیب‌های مختلفی از جاذب‌ها (sorbents) برای مرحله پاک‌سازی آزمایش شد تا بازیابی (recovery) در ماتریس‌های غذایی گوناگون بهینه گردد.

عملکرد تحلیلی روش قوی بود. منحنی‌های کالیبراسیون برای هر PAH نمایش‌دهنده خطیّت بسیار خوب بودند (R2 > 0.99). حد آشکارسازی (LOD) در محدوده 0.006 تا 0.035 میکروگرم بر کیلوگرم و حد تعیین‌پذیری یا گزارش (LOQ) بین 0.019 تا 0.133 میکروگرم بر کیلوگرم قرار داشت. آزمایش‌های بازیابی مقداری بین 86.3% تا 109.6% در غلظت 5 میکروگرم بر کیلوگرم نشان دادند و بازیابی‌های مشابهاً قوی در سطوح تزریق بالاتر ثبت شد؛ مقادیر تکرارپذیری (precision) نیز در سراسر ماتریس‌ها زیر 7% بود. این معیارها نشان می‌دهند که روش حساس، قابل‌تکرار و مناسب برای غربالگری‌های نظارتی یا صنعتی است.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

سرطان روده در استرالیا: روندهای نوین و راهکارهای پیشگیری

سرطان روده در استرالیا: چشم‌اندازی در حال تغییر سرطان روده که با نام سرطان کولورکتال نیز...

تصویر: پژوهشگرانی که ترکیبات سرطان‌زا را در غذای رایج با استفاده از روش پیشرفته QuEChERS (سریع، آسان، ارزان، مؤثر، مقاوم و ایمن) کشف می‌کنند. اعتبار تصویر: پروفسور Joon-Goo Lee از SeoulTech، کره

پیامدهای صنعتی: ایمنی، هزینه و پایایی زیست‌محیطی

پروفسور لی مزایای عملی این رویکرد را برجسته می‌کند: «این روش نه تنها فرایند تحلیلی را ساده می‌کند، بلکه در مقایسه با روش‌های متداول کارآیی بالایی در آشکارسازی نشان می‌دهد. می‌توان آن را روی طیف گسترده‌ای از ماتریس‌های غذایی اعمال کرد.» برای تولیدکنندگان مواد غذایی و آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت، QuEChERS–GC–MS می‌تواند زمان‌های پاسخ را کاهش دهد و مصرف حلال را پایین آورد که این خود به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش استفاده از مواد شیمیایی خطرناک در محیط آزمایشگاه منجر می‌شود.

از منظر مقرراتی، آزمون‌های حساس و سریع برنامه‌های پایش را تقویت می‌کنند. تشخیص سریع‌تر می‌تواند به شناسایی مراحل تولید مشکل‌زا کمک کند — برای مثال، دوددهی بیش از حد یا فرآوری در دماهای بالا — و به تولیدکنندگان امکان دهد تا روش‌های کاری را تغییر داده و تشکیل PAH را محدود کنند. برای مصرف‌کنندگان، بهبود آزمایش‌ها به معنی برچسب‌گذاری دقیق‌تر و محصولات ایمن‌تر روی قفسه‌های فروشگاه است که در نهایت اعتماد مصرف‌کننده را ارتقا می‌دهد.

اهمیت این مطالعه برای سلامت عمومی و مسیرهای تحقیقاتی آینده

کاهش مواجهه غذایی با PAHهای سرطان‌زا نیازمند رویکردی چندجانبه است. آزمایش بهتر یکی از ستون‌های این تلاش است: اطلاعات به‌دست‌آمده می‌تواند مقررات و روش‌های بهتر صنعتی را شکل دهد. رویکرد QuEChERS همچنین با اهداف پایداری همسو است زیرا مصرف حلال را کاهش داده و جریان کاری را ساده می‌کند؛ این امر باعث کاهش پسماندهای شیمیایی و اثرات زیست‌محیطی می‌شود.

تحقیقات آینده می‌تواند این روش را به دسته‌های غذایی بیشتری تعمیم دهد، اتوماسیون با توان عملیاتی بالا را در آن ادغام کند، یا اسکرینینگ PAH را با تجزیه و تحلیل سایر آلاینده‌ها در یک راند واحد ترکیب نماید. افزون بر این، مطالعات اپیدمیولوژیک و سم‌شناسی دقیق‌تر که مرتبط با غلظت‌های واقعی PAH در رژیم غذایی مردم هستند، برای تعیین حدود ایمنی و اولویت‌بندی کنترل‌ها ضروری خواهند بود.

مصرف‌کنندگان نیز می‌توانند گام‌های عملی بردارند: از زغالی شدن بیش از حد غذا خودداری کنید، از دماهای پایین‌تر برای پخت استفاده کنید، قسمت‌های سوخته را جدا کنید و روش‌هایی را ترجیح دهید که تماس مستقیم با شعله و دود را کاهش می‌دهند. این اقدامات فردی مفیدند اما توسعه روش‌های آزمایشگاهی مقیاس‌پذیر برای ناظران و تولیدکنندگان حیاتی است تا ایمنی غذا را در سطح جمعی تضمین کنند.

دیدگاه کارشناسی

دکتر Maria Alvarez، شیمی‌دان ایمنی غذایی و رابط علم، اشاره می‌کند: «QuEChERS–GC–MS تغییر معناداری در آزمایش‌های روتین آلاینده‌ها ایجاد می‌کند. توازن بین حساسیت و کارایی آن را برای کارگاه‌های تحقیقاتی و محیط‌های کنترل کیفیت مناسب ساخته است. اولویت بعدی، یکپارچه‌سازی این پروتکل‌ها در راهنمایی‌های رسمی مقرراتی است تا پایش در سطح صنعت سریع‌تر و سازگارتر شود.»

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

تاثیر ورزش بر بهبود نتایج سرطان کولورکتال: تحلیل علمی و راهکارهای آینده

پیش‌زمینه علمی: ارتباط ورزش با پیش‌آگهی سرطان کولورکتال سرطان کولورکتال یکی از شایع‌ترین و مرگبارترین انواع...

در مجموع، مطالعه SeoulTech یک حقیقت ساده اما مهم را تأکید می‌کند: فناوری‌های تحلیلی مدرن می‌توانند آزمون ایمنی غذا را سریع‌تر، پاک‌تر و قابل‌اعتمادتر کنند. با افزایش خواست مصرف‌کنندگان برای شفافیت و سخت‌تر شدن مقررات، روش‌هایی مانند QuEChERS–GC–MS نقش مهمی در ایمن‌سازی مواد غذایی روزمره ایفا خواهند کرد.

برای تقویت قابلیت بهره‌برداری این روش در سطح صنعتی، لازم است استانداردسازی‌های بیشتری صورت گیرد: پروتکل‌های QA/QC روشن، روش‌های اعتبارسنجی بین‌آزمایشگاهی (inter-laboratory validation)، و آموزش نیروی انسانی در آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت. علاوه بر این، سازگاری روش با تجهیزات مختلف GC–MS و انواع ستون‌ها و شرایط کروماتوگرافی باید مطالعه شود تا محدوده کاربرد وسیع‌تری تضمین گردد.

نکات فنی که پژوهشگران و متخصصان کنترل کیفیت باید در نظر داشته باشند شامل انتخاب مناسب نمک‌ها و افزودنی‌ها در مرحله QuEChERS برای تسهیل فاز جداشوندگی، بهینه‌سازی نسبت نمونه به حلال، انتخاب جاذب‌های مناسب در مرحله پاک‌سازی برای حذف ماتریس‌های چربی‌دار و پروتئینی، و تنظیم شرایط کروماتوگرافی گازی برای جداسازی بهینه پی‌ای‌اچ‌ها هستند. به‌عنوان مثال، استفاده از ستون‌های با فاز ثابت مناسب و بهینه‌سازی برنامه دمایی می‌تواند تفکیک بین ایزومرهای نزدیک را بهبود دهد.

از دیدگاه سلامت محیط‌زیستی، کاهش حجم حلال‌های آلی و جایگزینی آنها با رویکردهای کم‌مصرف‌تر یا بازیافت حلال‌ها می‌تواند اثر زیست‌محیطی آزمایشگاه‌ها را کاهش دهد. این رویکردها همچنین می‌توانند هزینه‌های دفع پسماندهای خطرناک را کاهش دهند که برای آزمایشگاه‌های کوچک و متوسط یک عامل اقتصادی مهم محسوب می‌شود.

در حوزه مقرراتی، نهادهای استانداردسازی مواد غذایی می‌توانند نتایج چنین مطالعاتی را برای تعیین مقادیر مرجع و آستانه‌های ایمنی به‌کار گیرند. داشتن روش‌هایی که حساسیت کافی برای تشخیص سطوح بسیار پایین PAH را دارند، به تنظیم‌کننده‌ها امکان می‌دهد تا با اطمینان‌خاطر بیشتر دستورالعمل‌ها و محدودیت‌های جاری را بازبینی یا تقویت کنند.

در نهایت، اطلاع‌رسانی به مصرف‌کننده درباره روش‌های پخت ایمن، برچسب‌گذاری شفاف درباره فرآیندهای تولید مانند دوددهی یا دمای فرآوری و فراهم آوردن داده‌های آزمایشگاهی قابل‌اتکا درباره سطح PAH در محصولات، می‌تواند انتخاب‌های آگاهانه‌تری را برای خریداران فراهم کند و فشار بازار را به سمت تولید ایمن‌تر سوق دهد.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

تحقیقات بین المللی: ورزش منظم شانس بازماندگی سرطان روده بزرگ را افزایش می دهد

نتایج یک مطالعه گسترده جهانی: ورزش بهبود بقای بیماران سرطان روده بزرگ پژوهش جدید و جامعی...

این مطالعه نمونه‌ای از هم‌افزایی بین توسعه روش‌های تحلیلی پیشرفته و نیازهای عملی صنعت غذا است. ترکیب نوآوری‌های آزمایشگاهی با برنامه‌های آموزشی، استانداردسازی و سیاست‌گذاری می‌تواند یک چارچوب کارآمد برای کاهش مواجهه با ترکیبات سرطان‌زای محیطی در رژیم غذایی فردی و جمعی فراهم سازد.