Development of a Carbaryl Test Kit Cassette for Quantitative Detection of Carbaryl Residual in Vegetables
โดย วราภรณ์ รักคุณ
ปี 2565
บทคัดย่อ
คาร์บาริลเป็นยาฆ่าแมลงกลุ่มคาร์บาเมต เป็นหนึ่งในยาฆ่าแมลงที่นิยมใช้ควบคุมแมลงในผลิตผลทางการเกษตร ทำให้คาร์บาริลเกิดการตกค้างในอาหาร ส่งผลกระทบต่อปัญหาสุขภาพของผู้บริโภคได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างชุดทดสอบคาร์บาริลแบบตลับสำหรับตรวจหาปริมาณคาร์บาริลที่ตกค้างในผัก โดยอาศัยหลักการทางไบโอเซนเซอร์แบบยับยั้ง ใช้อะซิติลโคลีนเอสเทอเรสเป็นวัสดุชีวภาพ ได้ผลิตภัณฑ์เป็นสีเหลือง คาร์บาริลจะยับยั้งการทำงานของอะซิติลโคลีนเอสเทอเรส ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ความเข้มสีลดลง ตรวจวัดความเข้มสีโดยใช้สมาร์ทโฟน
ขั้นแรกสร้างชุดทดสอบคาร์บาริลแบบตลับจากกระดาษโครมาโทรกราฟี หาสภาวะพารามิเตอร์ที่เหมาะสม จากนั้นศึกษาประสิทธิภาพของชุดทดสอบคาร์บาริลแบบตลับสำหรับตรวจวัดคาร์บาริลพบว่าผลการยับยั้งของคาร์บาริลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของคาร์บาริลจาก 1-50มิลลิกรัม/ลิตร มีขีดจำกัดในการตรวจพบและขีดจำกัดในการตรวจพบเชิงปริมาณเท่ากับ 0.31และ 1.04 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ มีร้อยละการได้กลับคืน ในช่วง 96 – 103 เปอร์เซ็นต์ มีความเที่ยงความถูกต้อง และความจำเพาะเจาะจงสูง สุดท้ายนำชุดทดสอบคาร์บาริลแบบตลับไปตรวจวัดคาร์บาริลที่ตกค้างในตัวอย่างผัก จำนวน 10 ตัวอย่าง ตรวจพบคาร์บาริลตกค้างในกะหล่ำปลี คะน้า ดอกกะหล่ำ ผักกาดขาว ผักกาดหอม และกวางตุ้ง ในช่วงความเข้มข้น 1.03 – 1.16 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ผลการ วิเคราะห์ที่ได้จากชุดทดสอบที่พัฒนาขึ้นให้ผลสอดคล้องกับชุดทดสอบในเชิงพาณิชย์
ชุดทดสอบคาร์บาริลแบบตลับที่พัฒนาขึ้นมีข้อดี ได้แก่ ลดเวลาในการวิเคราะห์ ใช้สารปริมาณน้อย มีราคาถูก และสามารถใช้ตรวจวัดคาร์บาริลได้ในภาคสนาม
ABSTRACT
Carbaryl, an insecticide in the carbamate family, is one of the most commonly used pesticides to control insects in agricultural products. However, it causes carbaryl residues in food which can cause health problems for consumers. Hence, this research aimed to create a carbaryl test kit cassette for quantitative detection of carbaryl residues in vegetables by using the inhibition biosensor technique. Acetylcholine esterase was used as a biomaterial, making the product a yellow color. Carbaryl then inhibited the activity of acetylcholine esterase, resulting in a color intensity decrease in the product. The color intensity was measured by using a smartphone.
The parameters conditions were optimized. Next, the performances of the carbaryl test kit cassette for detecting carbaryl was investigated. It was found that the inhibitory effect of carbaryl was directly proportional to the concentration of carbaryl ranging from 1- 50 mg/ L. The limit of detection and the limit of quantitative detection were 0.31 and 1.04 mg/L, respectively. The percentage of recovery was in the range 9 6 – 103 % with high precision, accuracy and specificity. Finally, the carbaryl test kit cassette was used to measure the carbaryl residues in ten vegetable samples. Carbaryl residues were found in cabbage, kale, cauliflower, napa cabbage, lettuce and Choy sum with the concentration range of 1.03 to 1.16 mg/ kg. The analysis results obtained from the developed test kits were consistent with commercial ones.
This developed carbaryl test kit cassette had advantages in terms of reducing analysis time, using small amounts of substances, being inexpensive and portable to measure carbaryl on field.