kaitsta oliiviõli võltsijad
Paar grammi hiljuti väljatöötatud aine piisaks esile kogu naftatootmise Itaalias. On kahtlus võltsing, mis lisatakse päritolu osakesed võivad püüda välja uuesti õli ja analüüsida. Nii kordumatul tootjate oleks võimalik. "See meetod on sarnane silt, et sa ei saa asendada," selgitab Robert Grass, õppejõud Department of Chemistry and Life Sciences ETH Zürich.
Vajadus toiduainete võltsimiskindlate etikettide järele on kogu maailmas suur. 33. aasta detsembris ja 2013. aasta jaanuaris 2014 riigis toimunud ühisaktsiooni käigus konfiskeerisid Interpol ja Europol üle 1200 tonni võltsitud või nõuetele mittevastavat toitu ja ligi 430 000 liitrit võltsitud jooke. Ebaseadusliku kaubandusega tegelevad organiseeritud kuritegelikud rühmitused, kes teenivad miljoneid kasumit, kirjutavad võimud. Konfiskeeritud kauba hulgas oli ka üle 131 000 liitri õli ja äädikat.
Võltsimiskindel etikett ei peaks olema mitte ainult nähtamatu, vaid ka kahjutu, vastupidav, odav ja kergesti tuvastatav. Nende kriteeriumide täitmiseks kasutasid ETH teadlased nanotehnoloogiat ja looduse teabehoidlat DNA-d. Tükk kunstlikku geneetilist materjali moodustab minimärgise südame. "DNA-s on miljoneid võimalusi, mida saab koodidena kasutada," selgitab Grass. Lisaks on sellel materjalil äärmiselt madal avastamispiir, nii et märgistamiseks piisab väikestest kogustest.
Sünteetiline fossiil
Kuid DNA-l on ka puudusi. Kui materjali kasutatakse infokandjana väljaspool elusorganismi, ei saa see end ise parandada ning on tundlik valguse, temperatuurikõikumiste või kemikaalide suhtes. Seetõttu katsid teadlased DNA kaitseks silikoonikihiga, luues omamoodi "sünteetilise fossiili". Silikoonkest on füüsiline barjäär, mis kaitseb DNA-d keemilise rünnaku eest ja isoleerib selle täielikult väliskeskkonnast, mis sarnaneb looduslike fossiilide omaga, kirjutavad teadlased oma artiklis, mis avaldati ajakirjas ACS Nano. Et osakesed õlist võimalikult kiiresti ja lihtsalt välja õngitseda, kasutavad Grass ja tema meeskond veel üht nippi: nad magnetiseerivad sildi, lisades sellele raudoksiidi nanoosakesi.
Laboris tehtud katsed näitasid, et tillukesed sildid lahustusid õlis hästi ega põhjustanud mingeid optilisi muutusi. Need püsisid stabiilsena isegi kuumutamisel ja pidasid vananemiskatsele vastu kahjustamata. Tänu magnetilisele raudoksiidile oli osakesi õlist lihtne eemaldada. DNA saadi fluoriidi sisaldava lahuse abil ja analüüsiti nn PCR-iga – standardmeetodiga, mida iga meditsiinilabor saab nüüd vähese vaevaga läbi viia. "Naftasaaduste ehtsustestide läbiviimiseks piisas uskumatult väikestest osakeste kogustest, kuni miljondikgrammist liitri kohta ja pisikesest mahust tuhandik liitrit," kirjutavad teadlased. Segamist saab tõestada ka nii: kui nanoosakeste kontsentratsioon ei vasta algsele väärtusele, peab olema segatud mõni muu, oletatavasti kehvem õli. Selle märgistuse valmistamise hind on tõenäoliselt umbes 0,02 senti liitri kohta.
Bensiini ja bergamotiõli etiketid
Selle meetodiga sai märgistada mitte ainult oliiviõli, vaid ka bensiini. Seda tehnikat võiks aga kasutada ka kosmeetikatööstuses. Teadlased märgistasid oma katsetes edukalt kalli bergamotiõli, mida kasutatakse parfüümi toorainena. Suurimaid võimalusi nähtamatute siltide kasutamiseks näeb Grass aga toiduturul. Kuid kas tarbijad ostavad kallist ekstra neitsioliiviõli, kui selles ujuvad kunstlikud DNA nanoosakesed? "Need on asjad, mida me juba täna sööme," ütleb Grass. Silikooniosakesi leidub muu hulgas ketšupis ja apelsinimahlas. Ja raudoksiid on lubatud ka toidu lisaainena E172.
Paremaks omaksvõtuks võiks kunstliku DNA asemel kasutada looduslikku geneetilist materjali, näiteks eksootilistest tomatitest või ananassidest, mida on väga palju, aga ka mis tahes muust puu- või köögiviljast, mis meil menüüs on.
Muidugi peab uus tehnoloogia tooma eelise, mis kaalub üles kõik riskid, ütleb Grass. Meetodi leiutajana pole ta päris erapooletu, tunnistab teadlane: "Aga mul on vajadus teada, kust toit tuleb ja kui puhas see on." Võltsitud kaubaga pole teil aimugi, mis seal sees on. "Ma eelistan teada, millised osakesed lisati tahtlikult."
bibliograafia
Michaela Puddu, Daniela Paunescu, Wendelin J. Stark ja Robert N. Grass: magnetiliselt taastatavad, termostabiilsed, hüdrofoobsed DNA/ränidioksiidkapslid ja nende kasutamine nähtamatute õlisiltidena. ACS Nano, 8(3), 1677-1685. DOI: 10.1021/nn4063853
Allikas: Zürich [ ETH ]
