Des chercheurs démontrent que la contamination par les pesticides ne se limite pas à la peau des pommes

Les pesticides et les herbicides sont essentiels pour assurer la sécurité alimentaire dans le monde, mais ces substances peuvent présenter un risque pour la sécurité des personnes qui les ingèrent sans le savoir. La protection de la santé humaine exige donc des méthodes d’analyse sensibles pour identifier même des traces de substances potentiellement dangereuses. Aujourd’hui, des chercheurs rapportent dans Lettres Nano ont développé une méthode d’imagerie de haute technologie pour détecter la contamination par les pesticides à de faibles niveaux, et son application sur les fruits révèle que les pratiques actuelles en matière de sécurité alimentaire pourraient être insuffisantes.

La méthode d’analyse appelée spectroscopie Raman à effet de surface (SERS) gagne en popularité en tant que méthode non destructive de détection des produits chimiques issus de l’agriculture moderne sur les produits. Avec la SERS, des nanoparticules ou nanofeuilles métalliques sont utilisées pour amplifier les signaux créés par les molécules lorsqu’elles sont exposées à un faisceau laser Raman. Les motifs créés par la lumière diffusée à effet de surface servent de signatures moléculaires et peuvent être utilisés pour identifier de petites quantités de composés spécifiques.

Cherchant à améliorer la sensibilité du SERS pour la détection des pesticides, Dongdong Ye, Ke Zheng, Shaobo Han et leurs collègues ont conçu une membrane recouverte de métal qu’ils pourraient poser sur les produits cultivés à la ferme. Ils souhaitaient également développer un matériau suffisamment polyvalent pour s’adapter à un large éventail d’autres applications.

Les chercheurs ont commencé avec un film d’hydrogel de cellulose, qu’ils ont étiré pour former des rides alignées à l’échelle nanométrique le long de sa surface. Ils ont ensuite immergé le film dans une solution de nitrate d’argent pour recouvrir les rainures de nanoparticules d’argent améliorant la SERS. La membrane obtenue était très flexible et pratiquement transparente à la lumière visible, des caractéristiques essentielles pour la détection du signal SERS.

Lors de tests de la membrane à inclusions d’argent pour des applications de sécurité alimentaire, les chercheurs ont pulvérisé les pesticides thirame et carbendazime, seuls ou ensemble, sur des pommes, ont séché les fruits à l’air libre puis les ont lavés pour imiter les pratiques quotidiennes. Lorsqu’ils ont posé leur membrane sur les pommes, SERS a détecté des pesticides sur les pommes, même si les produits chimiques étaient présents à de faibles concentrations. L’équipe a également pu résoudre clairement les signatures de lumière diffusée pour chaque pesticide sur les pommes pulvérisées à la fois avec du thirame et du carbendazime, ainsi que détecter la contamination par les pesticides à travers la peau du fruit et dans la couche la plus externe de la pulpe.

Ces résultats suggèrent que le lavage seul pourrait ne pas suffire à empêcher l’ingestion de pesticides et qu’il faudrait les éplucher pour éliminer une contamination potentielle de la peau et de la pulpe extérieure, précisent les chercheurs. Au-delà des pommes, ils ont également utilisé le système de membrane SERS pour détecter les pesticides sur les concombres, les crevettes, la poudre de chili et le riz.