I pesticidi aiutano gli agricoltori ad aumentare la produzione alimentare, ridurre i costosi danni alle colture, e persino prevenire la diffusione di malattie trasmesse dagli insetti, ma poiché le sostanze chimiche possono anche finire nel cibo umano, è essenziale assicurarsi che siano al sicuro. Per un pesticida comunemente usato noto come glifosato, esistono preoccupazioni su quanto sia alto il livello di sicurezza negli alimenti e sulla sicurezza di uno dei suoi sottoprodotti, noto come AMPA. I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) stanno portando avanti gli sforzi per misurare accuratamente il glifosato e l'AMPA nei prodotti alimentari a base di avena dove compaiono frequentemente sviluppando materiali di riferimento.

L'Environmental Protection Agency (EPA) stabilisce le tolleranze per i livelli di pesticidi negli alimenti che sono ancora considerati sicuri per il consumo. I produttori di alimenti testano i loro prodotti per assicurarsi che soddisfino le normative EPA. Ma per assicurarsi che le loro misurazioni siano accurate, hanno bisogno di un materiale di riferimento (RM) con livelli noti di glifosato con cui confrontare i loro prodotti.

Non è disponibile alcun materiale di riferimento per misurare il glifosato, il principio attivo nel prodotto commerciale Roundup, nella farina d'avena o nei prodotti a base di avena in cui il pesticida è molto utilizzato. Però, è disponibile un numero limitato di RM basati sugli alimenti per misurare altri pesticidi. Nel tentativo di svilupparne uno per il glifosato e soddisfare le esigenze immediate dei produttori, I ricercatori del NIST hanno ottimizzato un metodo di prova per analizzare il glifosato in 13 campioni di alimenti a base di avena disponibili in commercio per identificare materiali di riferimento candidati. Hanno rilevato il glifosato in tutti i campioni, e hanno anche trovato AMPA (abbreviazione di acido aminometilfosfonico) in tre dei campioni.

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Chimica degli alimenti .

Per decenni, il glifosato è stato uno dei pesticidi più dominanti negli Stati Uniti e nel mondo. Solo nel 2014 125, Negli Stati Uniti sono state utilizzate 384 tonnellate di glifosato, secondo uno studio del 2016. È un erbicida, un tipo di pesticida per distruggere erbacce o piante indesiderate dannose per le colture.

A volte i pesticidi rimangono in piccole quantità, noti come residui, sui prodotti alimentari. Nel caso del glifosato, può anche scomporre in AMPA, che può rimanere anche sulla frutta, verdure e cereali. I potenziali effetti dell'AMPA sulla salute umana non sono ben compresi e rimangono un'area di studio attiva. Il glifosato è anche molto usato su altri cereali e granaglie come orzo e frumento, ma l'avena è un caso speciale.

"L'avena è unica, come i grani vanno, " ha detto il ricercatore del NIST Jacolin Murray. "Abbiamo scelto l'avena come nostro primo materiale perché i produttori di cibo usano il glifosato come essiccante per essiccare il raccolto prima di raccoglierlo. L'avena tende ad avere un'elevata quantità di glifosato." L'essiccazione delle colture consente un raccolto più precoce e migliora l'uniformità delle colture. A causa del suo ampio utilizzo, il glifosato si trova in genere a livelli più elevati rispetto ad altri pesticidi, secondo la co-autrice Justine Cruz.

I 13 campioni di avena nello studio includevano farina d'avena, cereali per la colazione a base di avena da poco a molto lavorati, e farina d'avena da pratiche di agricoltura convenzionale e biologica.

I ricercatori hanno analizzato i campioni di glifosato e AMPA utilizzando un metodo modificato per estrarre il glifosato da alimenti solidi, in combinazione con tecniche standard note come cromatografia liquida e spettrometria di massa. Nel primo metodo, il campione solido viene sciolto in una miscela liquida dove il glifosato viene rimosso dal cibo. Prossimo, nella cromatografia liquida, il glifosato e l'AMPA nel campione estratto vengono separati dagli altri componenti nel campione. Finalmente, la spettrometria di massa misura il rapporto massa-carica degli ioni per identificare i diversi composti chimici nel campione.

I loro risultati hanno mostrato che i livelli più bassi di glifosato sono stati rilevati nel campione di cereali da colazione biologici (26 nanogrammi per grammo) e nel campione di farina d'avena biologica (11 nanogrammi per grammo). I livelli più alti di glifosato (1, 100 nanogrammi per grammo) sono stati rilevati in campioni convenzionali di farina d'avena istantanea. I livelli di AMPA erano molto più bassi dei livelli di glifosato nei campioni di farina d'avena e a base di avena sia organici che convenzionali.

Tutti i livelli di glifosato e AMPA nella farina d'avena e nei cereali a base di avena erano ben al di sotto della tolleranza EPA di 30 microgrammi per grammo. "I livelli più alti di glifosato che abbiamo misurato erano 30 volte inferiori al limite normativo, " ha detto Murray.

Sulla base dei risultati di questo studio e delle discussioni iniziali con le parti interessate interessate all'utilizzo di un RM per la farina d'avena e i cereali a base di avena, i ricercatori hanno scoperto che potrebbe essere utile sviluppare un RM di basso livello (50 nanogrammi per grammo) e uno di alto livello (500 nanogrammi per grammo). Questi RM sarebbero utili per i laboratori di analisi agricola e alimentare, nonché per i produttori di alimenti, che hanno bisogno di testare il loro materiale di partenza per i residui di pesticidi e di avere uno standard accurato con cui confrontare le loro misurazioni.

Gli RM del NIST sono utilizzati non solo negli Stati Uniti ma anche in tutto il mondo, quindi era importante che i ricercatori considerassero anche i limiti normativi all'estero, come in Europa, dove il limite è 20 microgrammi per grammo.

"I nostri ricercatori devono bilanciare le esigenze dei laboratori di analisi degli alimenti con sede negli Stati Uniti e oltre per realizzare materiali di riferimento con una portata globale, ", ha affermato la ricercatrice del NIST Katrice Lippa.

I ricercatori sono stati in grado di identificare tre potenziali candidati RM per il glifosato nei cereali a base di avena e due candidati per AMPA. Sono stati anche in grado di condurre uno studio preliminare di stabilità che ha mostrato che il glifosato era stabile nell'avena per un periodo di sei mesi a una temperatura costante di 40 gradi Celsius, che è importante nello sviluppo di un futuro RM, che potrebbero essere basati su uno o più di questi prodotti.

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di valutare la fattibilità degli RM attraverso uno studio interlaboratorio e quindi condurre studi di stabilità più a lungo termine sia del glifosato che dell'AMPA nei loro materiali. Il team del NIST continuerà a coinvolgere le parti interessate per assicurarsi che il RM soddisfi le loro esigenze.