H2020 SO2SAFE Proiektua: Elikagaien segurtasunaren monitorizazio azkarrerako SO2 biosentsore entzimatikoa
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2015 -2017
- Esleitutako Aurrekontua 743.564,5 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea SO2SAFE
Krustazeoetan sulfito-kontzentrazioa zehazteko biosentsore miniaturizatu bat garatzeko eta eskala handiko fabrikazio-prozesurako zehaztapen nagusiak definitu dira. Materialen, prozesuen, azpikontratisten eta fabrikazio-baldintzen zehaztapenak biosentsoreen garapen eta fabrikazio egokirako hasierako jarraibide gisa balio izan dute.
Sulfito biosentsore berriak SPEaren lan-elektrodoa sulfito oxidasa (SOx) entzimarekin aldatuz eraiki ziren. Osagai bakoitzaren kantitatea, lan-potentziala eta denbora-analisia optimizatu ziren sentikortasun eta egonkortasun maximoa lortzeko.
Garatutako biosentsoreak honako hauetan aplikatu ziren:
- Krustazeoetan sulfitoaren detekzioa 40 eta 120 mg/kg sulfito arteko tarte lineal batean, 180 eguneko egonkortasunarekin, Monier Williams metodo ofizialaren bidez aurretik aztertutako benetako laginetarako berreskuratze-tasa onak lortuz.
- Uretan sulfitoa detektatzea 19 eta 76 g/L arteko tarte lineal batean, 180 egun baino gehiagoko egonkortasuna erakutsiz. Ekuadorren eta Hondurasen egindako erakustaldi-jardueretan, ganbak biltzeko ontzietako ur-laginak aztertu eta BIOFISH 300 mahaigaineko biosentsore balioztatuarekin lortutako emaitzekin alderatu ziren, emaitza baliokideak emanez (% 10eko errorea).
SO2SAFE biosentsoreen balioztatze jarduerak ur laginekin egin ziren. Emaitzek honako hau erakutsi zuten:
- Metodoa lineala da.
- Sodio sulfitoa, sodio metabisulfitoa, potasio metabisulfitoa eta formaldehido metabisulfitoa, interferentzia positiboa duten konposatuak, ere detektatzen ditu biosentsoreak.
- Berreskurapenak % 85etik % 115era bitartekoak izan ziren.
- SO2SAFE biosentsoreak sulfitoaren kuantifikazio zehatza eta zehatza eman zuen.
- LOW 13,62 g/l-tan ezarri zen eta LOD 4,54 g/l-tan.
SPE oinarritutako biosentsore botatzekoak irakurtzeko, neurketa-gailu miniaturizatu bat, potentziostato eramangarri bat, diseinatu eta garatu zen. Hainbat proba egin ziren bateragarritasun elektromagnetikoari buruzko EBko zuzentarauak betetzen dituela frogatzeko, SO2SAFE gailuak zuzentarau horiek betetzen dituela eta CE marka jasotzeko eskubidea duela baieztatuz.
SO2SAFE biosentsorearen fabrikazio-diseinua eskuragarri eta frogatuta dago, eta fabrikazio-gaitasun handia lortzen da serigrafia bidezko elektrodoetarako, entzimetarako eta biofuntzionalizazio- eta muntaketa-prozesuetarako.
SO2SAFEren emaitzak SO2SAFE biosentsoreak BIOLANen nazioarteko salmenta-sarearen bidez zuzenean merkaturatuz eta SO2SAFE teknologia-plataforma beste elikagaien segurtasun aplikazio batzuetan garatuz aprobetxatuko dira, hala nola mahatsetan, muztioetan eta ardoetan azido malikoaren analisian.
BIOLANek SO2SAFE emaitzen hainbat erakustaldi eta zabalkunde jarduera egin zituen, interesdun nagusiei eta publiko orokorrari zuzenduta. SO2SAFE ekimenaren barruan, BIOLANek Europako, Asiako eta Latinoamerikako nazioarteko arrantza-industriaren azoka garrantzitsuetan parte hartu zuen, SO2SAFE biosentsoreen errendimendua erakutsi zuen benetako bezeroen akuikultura-instalazioetan, eta hainbat bideo, poster eta irudi korporatibo berri bat barne hartzen zituen multimedia komunikazio-pakete bat abiarazi zuen. Proiektuaren emaitzak EEk antolatutako hainbat nazioarteko ekitalditan zuzeneko aurkezpenen, nazioarteko aldizkari garrantzitsuetan artikuluen eta nazioarteko akuikultura eta itsaski azoka nagusietan erakusketari gisa zabaldu ziren.
Sulfitoak elikagai-gehigarriak dira, propietate antioxidatzaileak eta kontserbatzaileak dituztenak. Hala ere, nazioarteko elikagaien segurtasun arautzaile nagusiek alergeno gisa zerrendatzen dituzte, osasunerako kaltegarriak diren ondorioengatik. Beraz, elikagaietan sulfitoen gehienezko kontzentrazioa araututa dago eta nekazaritza-elikagaien industriak bermatu behar du. Gaur egungo metodoek, Monier Williams-enak bezalakoek, ez diote aurre egiten elikagaien segurtasunari eta kontsumitzaileen osasunari buruzko araudi berriak betetzeko beharrezkoak diren kalitate-kontroleko estandar altuak betetzeko erronkari.
Nekazaritza-elikagaien industriak hornidura-kate osoan sulfito-mailak kontrolatzeko eta trazabilitaterako metodo azkar, zehatz eta errazak ahalbidetzen dituzten teknologia berriak eskatzen ari da. BIOLANek dagoeneko garatu du elektrodo solidoetan oinarritutako biosentsore entzimatiko sinple, fidagarri eta espezifiko bat, sulfitoak laborategi eskalan zehazteko.
SO2SAFE proiektuaren esparruan, BIOLANek biosentsore miniaturizatu eta erabiltzeko prest dagoen biosentsore berritzaile bat garatu du, serigrafia bidez inprimatutako elektrodoetan (SPE) oinarrituta. Biosentsore honek sulfitoak zehazteko metodo oso sentikorra, selektiboa, azkarra eta erabiltzeko erraza ahalbidetuko du. Horrez gain, kostu lehiakorreko ekoizpenerako eskala handiko fabrikazio-ahalmena lortu du.
Garapen berritzaile honen ondorioz, BIOLANek sulfito mailaren monitorizazio eta trazabilitaterako irtenbide osoa eskaintzen du (ikus erantsitako irudia). Soluzio honek honako hauek ditu barne:
- BIOFISH 300 krustazeoen analisietarako: laborategiko erabilerarako mahai gaineko gailua da; Laginaren analisia egin aurretik kalibrazioa behar du. Behin kalibratuta, hainbat analisi egin daitezke; Laginaren analisiak 3 minutu irauten du.
- BIOFISH 700 krustazeoen analisietarako: gailu eramangarria; laginaren prozesamendua eskatzen du. Laborategietan, industrietan, txikizkako dendetan eta lehengaien harrera puntuetan instalatzeko egokia.
BIOFISH 700 uraren analisietarako: laginaren tratamendu minimoa behar duen gailu eramangarria. Krustazeoen prozesamenduan uraren hasierako monitorizaziorako aplikazioetarako aproposak, SO₂SAFE biosentsoreak erabiltzeko erraza den neurketa-gailu batez eta bioanalisi batzuez osatuta daude, sulfitoak hornidura-kateko etapa desberdinetan gehigarri gisa erabiltzen diren nekazaritza-elikagaien industria guztietarako zuzenduta. Irtenbide berritzaile hau ez da soilik elikagaien industriaren ekonomian garrantzitsua izango, baita gizartearentzat ere, sulfitoak osasunean duen eragin zuzenagatik.
Sulfitoak elikagaien gehigarriak dira, propietate antioxidatzaileak eta kontserbatzaileak dituztenak, baina alergeno gisa erregistratuta daude nazioarteko elikagaien segurtasun arautzaile nagusiek, osasunean dituzten eragin kaltegarriengatik. Beraz, elikagaietan sulfitoen kontzentrazio maila maximoak araututa daude eta nekazaritza-elikagaien industriak bermatu behar ditu. BIOLANek sulfitoak laborategi eskalan zehazteko biosentsore entzimatiko sinple, fidagarri eta espezifiko bat garatu du, eta proposatutako proiektu berritzailea babesten duten datu garrantzitsuak lortu ditu.
SO2SAFE proiektuaren helburu nagusia krustazeoetan sulfitoak zehazteko erabilitako serigrafia bidezko elektrodoetan oinarritutako biosentsore miniaturizatu eta berritzaile bat garatzea da, erabiltzeko prest dagoena; elikagai mota horretan sulfitoa asko erabiltzen da. Soluzio berritzaile honek eragin zuzena izango du ez bakarrik elikagaien industriaren ekonomian, baita gizartean ere, sulfitoak osasunean duen eragin zuzenagatik. SO2SAFE proiektuak, beraz, Europako Batzordeak ezarritako gizarte-erronketa bati ere lagunduko dio: elikagaien segurtasuna eta kontsumitzaileen osasuna.
Helburu zehatzak hauek izango dira:
- Biosentsorearen prototipoa gehiago garatzea, krustazeoetan sulfitoak zehazteko metodo oso sentikorra, selektiboa, azkarra eta erabiltzeko erraza ahalbidetzen duen biosentsore miniaturizatu berri bat lortzeko.
- Erakutsi SO2SAFE biosentsore miniaturizatuaren errendimendu hobetua interesdun garrantzitsuei
- Biosentsoreen fabrikazio prozesua zabaldu ekoizpen kostuak optimizatzeko eta ekoizpen ahalmena handitzeko.
SO2SAFE biosentsore-soluzioa sulfitoak hornidura-kateko etapa desberdinetan gehigarri gisa erabiltzen diren nekazaritza-elikagaien industria guztietara zuzenduta dago. Nekazaritza-elikagaien eta itsaski-industrien sulfito-mailak kontrolatzeko asko erabiltzen diren egungo metodo eta tresnek ez dituzte betetzen elikagaien segurtasunari eta kontsumitzaileen osasunaren babesari buruzko araudi berriak betetzeko beharrezkoak diren kalitate-kontroleko estandar altuak.
Aurrerapena artearen egoeratik haratago:
2016an, BIOLANek krustazeoetan sulfitoak kuantifikatzeko garatutako mahaigaineko biosentsorea (BIOFISH 300) merkaturatu zuen. SO2SAFE proiektuaren hasieran, gailu hau prototipo fasean zegoen. Krustazeoen industriek irtenbide hau erabiltzen ari dira; Teknologia honen onarpena oso ona izan zen. Oso metodo sinplea da, baina kalibratu egin behar da eta bere erabilera laborategira mugatzen da. Krustazeoen industriak sulfitoen monitorizaziorako irtenbide osoa behar du. SO2SAFE biosentsoreak (BIOFISH 700) abantaila kritikoak ditu, aurrez kalibratutako tirak edo bioprobak, emaitza lortzeko minutu 1 baino gutxiago behar dira eta eremuko aplikazioetarako eramangarritasuna.
Balizko eragina:
Sulfitoen monitorizazioa lehentasuna izaten jarraitzen du itsaski industriarentzat. 2015eko uztaila eta 2017ko ekainaren artean, krustazeoetan sulfito kontzentrazio altuko 53 kasu jakinarazi ziren Elikagai eta Pentsuetarako Alerta Azkarreko Sistemaren (RASFF) atarian. Kasu gehienak Europatik kanpoko herrialdeetatik inportatutako ganba kutsatuekin lotuta zeuden, eta horrek azpimarratu egiten du garrantzitsua dela sulfitoak kontrolatzea lehengaietan eta prozesatuetan, bai Europakoetan bai nazioartekoetan.
BIOLANen biosentsoreetan oinarritutako sulfitoen kuantifikazio-soluzioak Monier Williams bezalako egiaztapen-metodoen zehaztasuna tokiko metodologien abiadurarekin eta sinpletasunarekin konbinatzen ditu. BIOLANek garatutako irtenbide intuitibo honek sulfito mailak kontrolatzea ahalbidetzen du ganben ekoizpen prozesu osoan, sulfito kontzentrazio altuekin kutsadura arriskua murriztuz.
- BIOLAN MICROBIOSENSORES SL
Lotutako proiektuak
