農薬残留物の検出に向けたナノザイムの活用

農薬は、収穫前後に作物および種子を保護する目的で農業分野において使用されています。社会にもたらす経済的便益は極めて大きい一方で、食品原料中の農薬残留はヒトの健康に有害な影響を及ぼす可能性があります。さらに、農薬の広範な使用は、残留農薬が一次農産物および加工由来農産物に容易に移行・曝露し得ることから、食品安全性に関する重大な懸念も提起しています。

農薬の高精度な検出を実現するため、当社はナノザイムに基づく複数の分析技術を開発し、重点的にご紹介しています。Creative Enzymes は、ナノザイムを用いた農薬検出ソリューションを提供し、ナノザイム分野における世界中のお客様を支援しています。当社プラットフォームは最先端の設備と専門家チームを備え、研究を強力にサポートします。ここでは、お客様の要件に応じた各種サービスをご提供します。

ナノザイムによる有機リン系農薬の分析

• 毒性の高い農薬の中でも、有機リン系農薬（OPPs）は、水、果実、または薬用植物における主要な汚染物質として報告されています。
• Creative Enzymes は、ペルオキシダーゼ模倣酵素として Fe₃O₄ を用い、ルミノールの化学発光反応を触媒します。エタノール存在下ではスーパーオキシドアニオンが除去され、化学発光反応は顕著に抑制されます。そこで当社は、リン酸により不活化されたリン化合物とエタノールが Fe₃O₄ ナノザイムに対して競合的に結合することを利用し、OPPs の検出法を開発しました。

図1 食品試料中の各種農薬残留を検出するためのナノザイムベース手法の代表的模式図。

• 当社は、ペルオキシダーゼ様活性を有する GeO₂ ナノザイムを合成し、H₂O₂ 存在下で TMB の発色反応を触媒させます。さらに酵素阻害法と組み合わせることで、有機リン系農薬の検出システムを構築しています。
• また、修飾 Pt ナノザイムをトリアゾホス-リンの競合体として用い、Pt ナノザイムのペルオキシダーゼ様活性により H₂O₂ による TMB の酸化を触媒し、強いラマンシグナルを有する青色酸化生成物 TMB²⁺ を生成します。これにより、水および梨中のトリアゾホス-リンを比色法および表面増強ラマン分光法（SERS）で定量可能となります。

ナノザイムによるネオニコチノイド系農薬の分析

• ネオニコチノイド系農薬は、全身移行性が広く、哺乳類に対する毒性が低く、殺虫効率が高い比較的新しい有効成分クラスです。
• 当社は、ピリミジン特異的アプタマーおよび Au ナノザイムを用いた、ピリミジンの迅速検出のための比色アッセイを報告しています。
• さらに、アセトアミジンを標的とするアプタマー、複数の相補鎖、および金ナノザイムに基づき、アセトアミジンを選択的に検出する蛍光測定法も開発しました。

ナノザイムによるトリアジン系およびその他農薬の分析

• トリアジン類は作物中に取り込まれると、残留性により長期的な悪影響をもたらします。さらに、特に土壌から地下水へ移行しやすく、環境中の他領域へ分布しやすい点も問題です。
• 当社は、過酸化水素様活性および光触媒効率を有する Fe₃O₄-TiO₂／rGO ナノザイムを調製し、基質分子として TMB を用いてアトラジンを検知可能としています。さらに、アトラジン検出のための酵素標識として Pd／Pt ナノザイムも開発しています。
• また、ヘテロ原子ドープ・グラフェンナノザイムの活用により、TMB／H₂O₂ 系を用いた芳香族農薬検出のための比色ナノザイムセンサーアレイも構築しています。

Creative Enzymes は、研究ニーズに対応するため、酵素を用いた炎症治療に関する専門サービスを提供しています。ナノザイム分野における長年の経験に基づき、当社の先進的プラットフォームは、お客様が直面する各種課題の解決および研究推進を支援します。サービスにご関心がある場合、またはご不明点がございましたら、どうぞお気軽に お問い合わせ いただくか、オンラインでのお問い合わせ をご利用ください。