عنوان

اندازه گیری بقایای سموم در گوجه‏ فرنگی با استفاده از زیست‏ حسگری مغناطیسی

Number

پ۲۶۵۵۸

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

اندازه گیری بقایای سموم در گوجه‏ فرنگی با استفاده از زیست‏ حسگری مغناطیسی

First Statement of Responsibility

نگین سهرابی

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۹

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۶۶ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Text of Note

رشد روز¬افزون جمعیت در قرن حاضر و افزایش دانش انسان¬ها در مورد اثرات کیفیت مواد غذایی روی سلامتی آن-ها، تقاضا برای تولید مواد غذایی بیشتر و سالم¬تر را افزایش داده است. استفاده از آفت¬کش¬ها در تولید محصولات کشاورزی یک رویه مرسوم برای کنترل آفات می¬باشد. به دلیل اثرات سمی حاد و مزمن ناشی از بقایای آفت‏کش‏ها در محصولات کشاورزی، روی سلامتی انسان و محیط زیست، کشورهای مختلف به وضع قوانین مرتبط با مقدار مجاز آن در محصولات کشاورزی و رعایت این قوانین در زنجیره تولید و توزیع مواد غذایی و صادرات آن پرداخته‏اند. از این-رو تشخیص و تعیین مقدار آفت‏کش‏ها در محصولات مختلف و در مرحله پس‏از برداشت آن¬ها، امروزه مورد توجه محققان قرار گرفته است. در تولید گوجه‏فرنگی که یکی از محصولات کشاورزی بسیار مهم و پر مصرف در سراسر دنیا است، به¬علت مستعد بودن آن به آفت¬زدگی، استفاده از آفت‏کش¬های مختلف امری رایج می‏باشد. بنابراین در مطالعه حاضر هدف ارائه روشی برای تشخیص باقی‏مانده آفت‏کش‏های پُر مصرف در محصول گوجه‏فرنگی است. بدین منظور پلیمرهای قالب مولکولی به‏عنوان عاملی برای به‏دام‏اندازی انتخابی مولکول‏های سم انتخاب شدند. به علت مزیت‏های پلیمرهای قالب مولکولی مغناطیسی مانند انتخاب پذیری و جداسازی راحت به بررسی پلیمر قالب مولکولی که دارای خاصیت مغناطیسی باشد پرداخته شده است. ابتدا چند کامپوزیت‏ مغناطیسی طراحی و مورد بررسی قرار گرفت که از میان آن‏ها کامپوزیت Clay/GO/Fe3O4 به‏علت توانایی بالا در به‏دام اندازی سم دیازینون انتخاب شد و سپس پلیمر قالب مولکولی بر پایه آن تولید شد. ساختار شیمیایی و مورفولوژی پلیمر قالب مولکولی سنتز شده با استفاده از آنالیزهای FTIR، XRD، SEM، TEM ،AFM، VSM و رامان مورد بررسی قرار گرفت. پلیمر قالب مولکولی سنتز شده برای به‏دام اندازی سم دیازینون (پرمصرف‏ترین سم مورد استفاده برای گوجه‏فرنگی) توسط کامپوزیت و پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی از آب و آب گوجه‏فرنگی مورد بررسی قرار گرفت. به‏منظور یافتن شرایط بهینه برای به‏دام اندازی سم دیازینون از روش پاسخ سطح و طرح مرکب مرکزی استفاده شد. مطالعه تعادلی، مکانیسمی، سینتیکی و ترمودینامیکی فرآیند به‏دام اندازی انجام شد. توانایی استفاده مجدد، انتخاب‏گری و مکان‏های اتصال پلیمر و کامپوزیت مذکور مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد درصد به‏دام اندازی سم دیازینون از آب توسط کامپوزیت و پلیمر قالب مولکولی مغناطیسی در شرایط بهینه به‏ترتیب برابر با 79/98% و 85/99% می‏باشد. به علاوه درصد به‏دام اندازی سم دیازینون از آب گوجه فرنگی توسط پلیمر قالب مولکولی مورد بررسی برابر با 46/99% می‏باشد. مطالعه تعادلی انجام شده نشان داد که سایت‏های جذب این دو ماده از نظر انرژی جذب هتروژن هستند. نتایج مطالعه سینتیکی و مکانیسمی نیز نشان داد که فرآیند جذب دارای سرعتی مطلوب بوده و تحت تأثیر نفوذ درون و برون ذره‏ای می‏باشد. نتایج استفاده مجدد نشان داد که پلیمر قالب مولکولی MIP-Clay/GO/Fe3O4@PDA حتی پس از نُه مرحله فرآیند جذب- واجذب توانایی به‏دام اندازی بالای 98% سم دیازینون را دارا است. نتایج انتخاب‏گری و مکان‏های اتصال پلیمر مذکور نشان داد که ضریب اختصایت بیشینه و کمینه این پلیمر به‏ترتیب برابر با 68/14 و 61/4 است که در مقایسه با سایر مطالعات انجام شده بسیار مناسب می‏باشد. همچنین این مطالعه نشان داد ضریب قالب‏زنی پلیمر MIP-Clay/GO/Fe3O4@PDA برابر با 35/2 می‏باشد که این عدد نیز بسیار مناسب است. بنابراین پلیمر طراحی و تولید شده توانایی بالایی در به‏دام اندازی سم دیازینون تا چندین مرحله را دارا بوده و به‏صورت انتخابی می‏تواند سم دیازینون را از محلول‏های حاوی سایر ترکیبات با ساختار مشابه سم دیازینون به‏دام اندازد.

Text of Note

Population growth during the ongoing century and people awareness about the effects of food quality on their health and well being have increased the demand for more healthy foods. The use of pesticides in the production of agricultural products is a common method for pest control. Due to the adverse effects of pesticide residues in agricultural products on human health and environment, many countries have conducted appropreiate laws related to acceptable level of pesticide residues in agricultural products. Therefore, different methods to monitor and detect the amount of pesticides in post-harvest stage of different products has been considered by researchers today. In the production of tomatoes, which is one of the most important and widely consumed comodity around the world, due to its susceptibility to pests, the use of various pesticides is common. Therefore, in the present study, the aim is to provide a method for detecting residues of pesticides in tomato product. For this purpose, molecularly imprinted polymers were chosen as a recognition elements for the selective pesticide molecules. Due to the advantages of magnetic molecularly imprinted polymers, such as ease of separation, the polymer of the molecularly imprinted polymers which has magnetic properties, has been studied. First, several magnetic composites were designed and studied, among which the Clay/GO/Fe3O4 composite was selected due to its high ability to entrapment of diazinon toxin, and then a molecularly imprinted polymers was produced accordingly. Entrapment of diazinon insecticide (according to studies was the mostly used pesticide for tomatoes) in the water and tomato juice was examined by magnetic composite and molecularly imprinted polymers. In order to find the optimal conditions for trapping diazinon insecticide, response surface methodology-central composite design (RSM-CCD) as well as artificial neural network method (ANN) were used. Equilibrium, mechanism, Kinetic and thermodynamic study of the entrapment process were performed. The reusability, selectivity and binding sites of the polymer and composite were evaluated and compared. The results of this study showed that the percentage of trapping of diazinon insecticide from water by composite and molecularly imprinted polymers in optimal conditions were 98.79% and 99.85%, respectively. In addition, the percentage of trapping of diazinon insecticide in tomato juice by the MIP polymer was equal to 99.46%. The equilibrium study showed that the adsorption sites of these two substances were heterogeneous in terms of adsorption energy. The results of kinetic and mechanism study also showed that the adsorption process has a desirable speed and is affected by combination of external and internal diffusion. The reuseability results showed that the MIP-Clay/GO/Fe3O4@PDA molecularly imprinted polymers has the ability to trap over 98% of diazinon insecticide even after nine steps of the adsorption process. The results of selectivity and binding sites of the polymer showed that the maximum and minimum selectivity coefficient of this polymer were 14.68 and 4.61, respectively, which is more efficient in comparison with other studies. This study also showed that the imprinting factor of MIP- Clay/GO/Fe3O4@PDA polymer is equal to 2.35, which is also a promising result. Therefore, the designed and produced polymer has a high ability to trap diazinon insecticide up to several stages and can selectively trap diazinon from solutions containing other pesticides with a similar structure to diazinon insecticide.

Variant Title

Measurement of Pesticides Residues in Tomato by magnetic Biosensors

Entry Element

‏سهرابی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏نگین

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏‏ قاسم زاده،

Entry Element

‏سیدلو هریس،

Entry Element

‏محمّدی،

Part of Name Other than Entry Element

‏حمیدرضا

Part of Name Other than Entry Element

سید صادق

Part of Name Other than Entry Element

‏رضا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز