Los pesticidas se han incorporado a la agricultura para asegurar la producción de alimentos en grandes cantidades y aumentar la productividad para responder a las demandas del crecimiento demográfico. Por diferentes motivos, los cultivos se ven afectados por plagas como insectos, malezas, hongos, moluscos, ácaros o roedores, y los agroquímicos se convirtieron en la principal forma de combatirlos. Pero su uso tiene serias consecuencias para las mismas plantas, los ecosistemas donde son aplicados y la salud de las personas que consumen esos alimentos, así como también de quienes los aplican y manipulan.
Recientemente, investigadores de la Universidad de São Paulo y la Universidad Federal de Viçosa, Brasil, han desarrollado un sensor que es capaz de detectar la presencia de pesticidas en las frutas, verduras y hortalizas con solo colocarlo en la superficie del alimento o sobre sus hojas, lo que le da un potencial de aplicación tanto en la agricultura como en la seguridad alimentaria.
El dispositivo está realizado con acetato de celulosa, un material derivado de la pulpa de la madera, lo que lo posiciona como un producto ecológico y biodegradable, ya que sus materiales son sostenibles y minimizan los residuos. Consta de tres electrodos que forman el sistema electroquímico, es portátil y permite obtener un resultado en minutos.
“Los sensores electroquímicos pueden combinar ahorro, detección rápida, miniaturización, producción a gran escala, conveniencia, practicidad, alta selectividad y detección de pesticidas en el lugar, lo que hace posible el análisis directamente en las cáscaras y en las hojas de los alimentos con sensores que se ponen sobre las plantas”, explicó el coordinador del estudio, Paulo Raymundo Pereira, a la Agencia brasileña Fapesp.
El documento, publicado en la revista científica Science Direct, detalla que los sensores flexibles, fabricados en acetato de celulosa, se probaron en laboratorio en tomates y lechugas fumigados con los pesticidas carbendazim y paraquat, éste último prohibido en Europa pero aún permitido en Brasil, y se demostró que pueden detectar estos químicos en muestras agrícolas, de agua y de alimentos.
“Debido a su alta sensibilidad y selectividad, fácil operación y rápida detección de agroquímicos, los sensores portátiles para plantas se pueden usar para detectar biomarcadores en biofluidos humanos y en análisis in situ de otras sustancias químicas peligrosas”.
Los métodos tradicionales para el análisis de pesticidas poseen algunos inconvenientes, como por ejemplo el pretratamiento de la muestra, instrumentación de alto costo, largo tiempo de análisis, especialistas de laboratorio capacitados y desechos inseguros producidos por solventes orgánicos. Además, la mayoría están fabricados con sustratos cerámicos o polímeros plásticos no degradables de productos químicos derivados del petróleo.
En cambio, esta nueva tecnología desarrollada por científicos brasileños tiene un bajo impacto ambiental, ya que se desintegra completamente en 340 días, dependiendo de las condiciones del lugar. Se puede producir con residuos agrícolas que contienen celulosa como fuente, que es un material rentable, atóxico, asequible, ligero, biodegradable, de gran abundancia, biocompatible y fácil de manipular, lo que lo hace que su producción sea económica. A su vez, el dispositivo es de manipulación sencilla y arroja resultados en poco tiempo.
“Debido a su alta sensibilidad y selectividad, fácil operación y rápida detección de agroquímicos, los sensores portátiles para plantas se pueden usar para detectar biomarcadores en biofluidos humanos y en análisis in situ de otras sustancias químicas peligrosas”, explican los autores de la investigación.
Desde ZenShield, han analizado este prototipo y lo consideran un avance prometedor para detectar residuos perjudiciales para la salud, ya que reduce los costos de equipos de laboratorio y de profesionales que realicen los testeos, es aplicable a cualquier escala, ya sea una fruta o un huerto entero, es rápido y ecológico.
De masificarse, esta tecnología podría utilizarse en un futuro tanto en la agricultura como en supermercados y hogares, sin necesidad de poseer una formación especial o científica, elevando así los estándares alimentarios y proporcionando nuevas herramientas a los consumidores para tomar decisiones más inteligentes y saludables sobre su consumo de alimentos.