Spruzzare cianuro vicino alle barriere coralline brulicanti di creature tropicali può stordire in modo rapido ed economico i pesci ornamentali che possono essere raccolti e venduti in tutto il mondo. La pratica fornisce negozi di animali, ma spesso lascia coralli danneggiati e pesci morti esposti a troppe tossine. I paesi in cui vengono raccolti i pesci d'acquario hanno bandito il metodo decenni fa, ma catturare i colpevoli è difficile. Ora i ricercatori stanno sviluppando un dispositivo portatile per rilevare la pesca con cianuro che potrebbe aiutare a reprimere la pratica distruttiva.

Il team presenterà i propri progressi sul dispositivo oggi al 253° National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

"Da qualche parte circa 20-30 milioni di pesci marini vengono scambiati a livello globale, "Andrea Rhyne, dottorato di ricerca, dice. "Da dieci a 12 milioni vengono negli Stati Uniti, il più grande importatore, e la maggior parte di questi pesci proviene da paesi con problemi storici con la pesca al cianuro. Sebbene siano stati condotti alcuni sondaggi, nessuno sa davvero quanto sia diffuso il problema".

Rino, chi è con la Roger Williams University nel Rhode Island, ha studiato il commercio mondiale di acquari e afferma che la pesca distruttiva, compreso l'uso del metodo di avvelenamento da cianuro, è uno dei maggiori problemi che il settore deve affrontare.

Motivato ad aiutare paesi come l'Indonesia e le Filippine a sradicare la pratica, Rhyne ha discusso della sfida con Clifford Murphy, dottorato di ricerca, anche con la Roger Williams University. E nell'estate del 2015 Murphy e la ricercatrice universitaria Amanda McCabe hanno deciso di ideare un metodo di rilevamento che potesse essere impacchettato in un sistema portatile.

"Se hai intenzione di determinare in modo forense che un pesce è stato catturato dalla pesca al cianuro, sarebbe davvero utile avere un dispositivo portatile in modo da poterlo testare in loco quando i pescherecci tornano al molo, " Dice Murphy. Aggiunge che i metodi attuali prevedono l'invio di pesci e acqua di vasche ai laboratori per il pretrattamento e i test. Questo approccio è costoso e richiede tempo.

Per creare un sensore più pratico che possa essere immerso direttamente nei serbatoi delle barche quando entrano con il pescato, Murphy e McCabe hanno iniziato a esaminare una piattaforma elettrochimica che utilizza le porfirine per legare il tiocianato. Le porfirine sono molecole organiche, e molti di loro sono presenti in natura. Un esempio è eme, il pigmento nei globuli rossi. E il tiocianato è un metabolita secreto dai pesci che sono stati esposti al cianuro.

I ricercatori hanno realizzato elettrodi attaccando metalloporfirine, porfirine con un metallo al centro, a un substrato, ed ha esposto il sensore risultante all'acqua raccolta dalla vicina baia di Narragansett. I campioni di acqua sono stati addizionati con livelli variabili di tiocianato. Quando il tiocianato si lega alle porfirine, la loro chimica e i loro colori cambiano, proprio come l'eme viola diventa rosso quando l'ossigeno si lega ad esso.

"Quando abbiamo iniziato a testare il sensore, abbiamo notato quella che sembrava essere una capacità significativa di rilevare il tiocianato, anche in acqua salata non trattata, " dice Murphy. "Il nostro sensore funziona in circa 5-10 minuti, e il livello che stavamo rilevando era di circa 1 o 2 parti per miliardo." Aggiunge che il miglior metodo attualmente disponibile ha rilevato solo tiocianato nell'acqua di mare a un livello più alto di 3,2 parti per miliardo.

Il ricercatore universitario Connor Sweet sta continuando il progetto, testare diverse metalloporfirine e sviluppare un metodo coerente per realizzare gli elettrodi, che attualmente fa a mano. Lo studente di ingegneria Charles Flynn si occupa di elettronica, sviluppo di un dispositivo portatile per accogliere la tecnologia dei sensori. Il team testerà il metodo su campioni di acqua di pesci trattati. Dicono che se quei risultati sono promettenti, potrebbero avere un prototipo pronto in uno o due anni.