Natuurlijke diepe eutectische oplosmiddelen als duurzame alternatief voor multiklasse pesticidenextractie in voedselveiligheidsanalyse

Waarom dit ertoe doet voor je bord

Veel fruit, groenten en granen worden op pesticideresiduen getest voordat ze in de supermarkt belanden. Tegenwoordig vertrouwen die tests vaak op grote hoeveelheden agressieve, giftige oplosmiddelen, die schadelijk zijn voor laboratoriummedewerkers en het milieu. Deze studie onderzoekt een nieuw, door planten geïnspireerd type vloeistof, natuurlijke diepe eutectische oplosmiddelen (NADES), als schonere manier om pesticiden uit voedingsmiddelen zoals sinaasappels, spinazie en tarwe te halen, zodat ze nauwkeurig en veilig gemeten kunnen worden.

Een nieuw soort "groene" vloeistof

NADES zijn mengsels van veelvoorkomende natuurlijke stoffen zoals plantaardige zuren, suikers en kleine alcoholen. Wanneer ze in de juiste verhoudingen worden gecombineerd, vormen deze vaste ingrediënten bij kamertemperatuur een stabiele vloeistof. Omdat ze zijn gemaakt van eenvoudige, biologisch afbreekbare bouwstenen en niet-vluchtig zijn, zijn ze veel milder dan traditionele op aardolie gebaseerde oplosmiddelen zoals acetonitril, die het zenuwstelsel kunnen schaden en gevaarlijk afval kunnen creëren. De auteurs vroegen zich af of deze natuurlijke mengsels standaardoplosmiddelen konden vervangen bij een van de zwaarste taken in voedsellaboratoria: het extraheren van honderden verschillende pesticiden, die variëren van zeer waterliefhebbend tot sterk olieachtig, uit echte voedselmonsters.

De nieuwe oplosmiddelen testen op echte voedingsmiddelen

Om dit te onderzoeken koos het team drie alledaagse voedingsmiddelen die heel verschillende typen producten vertegenwoordigen: sappige, zure sinaasappels; bladrijke, waterige spinazie; en droge, zetmeelrijke tarwe. Ze selecteerden eerst elf pesticiden die een breed scala aan chemisch gedrag beslaan en breidden later uit naar een volledige set van 313 pesticiden die routinematig worden gecontroleerd. Vijf verschillende NADES-recepten, zowel hydrofiele als hydrofobe, werden geprobeerd als extractievloeistoffen in een eenvoudige vaste–vloeibare mengstap. De wetenschappers bepaalden hoeveel van elk pesticide kon worden gewonnen en hoe zuiver het kon worden gedetecteerd met een hoogprecisiemeetinstrument genaamd vloeistofchromatografie–tandemmassaspectrometrie.

Het beste recept vinden en het proces verfijnen

Onder de geteste mengsels bleek een combinatie van thymol en menthol in gelijke hoeveelheden het beste te werken. Deze hydrofobe (waterafstotende) NADES ving zowel relatief polaire als zeer olieachtige pesticiden op en gaf scherpe, goed gevormde signalen in het instrument. De onderzoekers verfijnden vervolgens de extractiecondities: hoeveel NADES te gebruiken, hoeveel water aan het voedsel toe te voegen, de zuurgraad (pH) van het monster en hoelang te schudden. Licht basische omstandigheden hielpen bij het terugwinnen van lastige pesticiden zoals propamocarb en sommige grote, olieachtige verbindingen. Met slechts 2 milliliter van het thymol–menthol-oplosmiddel en ongeveer 10 minuten mengen leverde de methode goede recoveries voor de testpesticiden in alle drie de voedingsmiddelen.

Prestaties en ecologische voetafdruk controleren

Nadat de methode was geoptimaliseerd, werd de NADES-gebaseerde methode op reële schaal getest: 313 pesticiden werden geëxtraheerd en gemeten in sinaasappels, spinazie en tarwe. Voor de meeste verbindingen lagen de recoveries binnen geaccepteerde bereiken en was de meetherhaalbaarheid hoog, wat betekent dat de methode betrouwbaar genoeg is voor regelgevend werk. Het team evalueerde ook in welke mate het voedsel plus oplosmiddel de metingen verstoorde en corrigeerde voor deze effecten met matrix-gematchte kalibratie. Om de milieu-impact en praktische toepasbaarheid op dagelijkse basis te beoordelen, pasten ze gevestigde beoordelingsinstrumenten toe (AGREEprep voor “groenheid” en BAGI voor methodebruikbaarheid). De thymol–menthol-methode scoorde hoger op duurzaamheid dan het veelgebruikte QuEChERS-protocol, zelfs in zijn geminiaturiseerde vorm, terwijl het nog steeds eenvoudig en snel genoeg is voor routinematig laboratoriumgebruik.

Wat dit betekent voor veiliger en groener voedseltesten

Simpel gezegd toont deze studie aan dat een oplosmiddel gemaakt van twee vertrouwde, plantaardige ingrediënten—thymol en menthol—een groot deel van de toxische chemicaliën die gewoonlijk worden gebruikt om ons voedsel op pesticiden te controleren, kan vervangen. De methode haalt honderden verschillende pesticiden uit gangbare voedingsmiddelen met goede nauwkeurigheid, houdt het speciale groene oplosmiddel stabiel gedurende het proces en vermindert schadelijk afval. Als het breder wordt toegepast, kan NADES-gebaseerde extractie laboratoria voor voedseltesten helpen zowel de gezondheid van consumenten als het milieu te beschermen, en de pesticidenmonitoring dichter bij echt “groene” chemie brengen zonder in te boeten aan veiligheid of betrouwbaarheid.

Bronvermelding: Carbonell-Rozas, L., Aloisi, I., Garrido Frenich, A. et al. Natural deep eutectic solvents as a sustainable alternative for multi-class pesticide extraction in food safety analysis. npj Sci Food 10, 67 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00717-7

Trefwoorden: pesticideresiduen, groene oplosmiddelen, voedselveiligheid, natuurlijke diepe eutectische oplosmiddelen, LC-MS-analyse