Informace o publikaci
Enzymový Biosenzor pro detekci chlorovaných pesticidů
| Autoři | |
|---|---|
| Rok publikování | 2006 |
| Druh | Článek ve sborníku |
| Konference | Sborník příspěvků X. pracovního setkání biochemiků a molekulárních biologů |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Obor | Elektrochemie |
| Klíčová slova | Enzymatic Biosensor; determination; chlorinated pesticides; electrochemistry |
| Popis | ÚVOD. Výhodou chemických opatření v ochraně rostlin je, že v krátké době můžeme moderními stroji ošetřit velké plochy, což umožňuje vykonat potřebné zákroky včas, tj. tehdy, kdy porosty nejvíce ohrožují houbové choroby, hmyz a jiní škůdci. Výraznou předností chemických metod ochrany zemědělských plodin je také většinou velmi jednoduchý a poměrně levný způsob aplikace přípravku. Používání chemických sloučenin pro ochranu rostlin však přináší celou řadu problémů jako například používání chlorovaných pesticidů (deriváty DDT, hexachlorbenzenu a řada dalších), které mohou ve větších koncentracích způsobovat nádorová onemocnění či neplodnost.. Proto je potřeba vyvíjet rychlé, velmi účinné a přitom ekonomicky málo náročné metody, pomocí kterých můžeme tyto látky v životním prostředí efektivně stanovit. MATERIÁLY A METODY. Elektrochemické měření bylo prováděno na AUTOLABu ve spojení s VA-Stand 663 (Metrohm, Švýcarsko). Jako pracovní elektroda byla použita elektroda ze skelného uhlíku (GCE) a pastová uhlíková (CPE), pomocná elektroda byla uhlíková tyčka a referenční elektrodou byla Ag/AgCl 3 M KCl. HPLC ED system byl sloužen z chromatografické pumpy, reakční smyčky (1 m) a elektrochemického detektoru. Elektrochemický detektor (ED) využívá analytické průtokové cely o objemu 50 ml, ve které jsou umístěny elektroda ze skelného uhlíku jako pracovní elektroda, hydrogen-paladiová elektroda jako referenční elektroda a uhlíková elektroda jako pomocná. Data byla získávána pomocí programu CSW 32. VÝSLEDKY A DISKUSE. V naší práci jsme studovali základní chování chloridů na uhlíkových elektrodách (CPE, GCE). Signál chloridů je ovlivňován složením základního elektrolytu. Testovali jsme vliv rozdílných pufrů (acetátový, fosfátový a borátový). Zjistili jsme, že nejvyšší odezvy byly pozorovány v acetátovém pufru. Navíc jsme studovali vliv různého pH acetátovéhu pufru. Nejlepší elektrochemická odezva chloridů byla pozorována při pH 5. Za nejoptimálnějších podmínek pak byla studována závislost na koncentraci s limitem detekce kolem 10-6 M. Protože v prostředí je koncentrace chlorovaných uhlovodíků velmi nízká, výrazně nižší než výše uvedený limit detekce, bylo nutno přistoupit k navržení nového postupu s cílem zvýšit senzitivitu. Z proto jsme navrhli unikátní postup u kterého využíváme interakce mezi: Ag+ a Cl- (Ag+ + Cl- => AgCl sraženina). Uhlíkovou pastovou elektrodu jsme modifikovali přídavkem AgNO3. Díky této modifikaci se podařilo snížit limit detekce chloridů na jednotky nanomolární koncentrace (10-9 M). A navíc dehalogenázy byly popsány jako bakteriální enzymy schopné odštěpovat z halogenovaných uhlovodíků právě halogen. Z tohoto důvodu bylo tedy možné dehalogenázy využít pro navržení nového biosenzoru k detekci chlorovaných pesticidů. ZÁVĚR. Analýza chloridů je v současné době možná jen pomocí zdlouhavých laboratorních málo senzitivních metod. Proto jsme navrhli nový postup pro sledování chlorovaných uhlovodíků za pomoci elektrochemie v kombinaci s bakteriálním enzymem. |
| Související projekty: |