Als iemand met een pinda-allergie onverhoopt pindasporen binnenkrijgt, heeft dat soms ernstige of zelfs fatale gevolgen. Wageningse onderzoekers hebben een eenvoudige test ontwikkeld waarmee consumenten zelf ter plekke voedsel kunnen testen op bepaalde allergenen. De testdetails kunnen ze aflezen op hun smartphone. De wetenschappers werken aan vergelijkbare tests voor boeren en fabrikanten om toxische stoffen in voedsel op te sporen.
Steeds meer kinderen en volwassenen hebben een voedselallergie. “Mensen kunnen allergisch zijn voor bijna ieder soort voedsel. De allergie kan mild zijn, maar ook heel hevig of zelfs levensbedreigend”, zegt de Wageningse onderzoekster Gina Ross. Het is niet altijd duidelijk wanneer etenswaren een allergeen, een stof waar iemand allergisch voor is, bevatten.
“De zelftest is een draagbaar minilab en maakt een scheikundige analyse voor iedereen toegankelijk. Daarmee democratiseren we de wetenschap.”
Gina Ross, onderzoeker bij Wageningen University & Research
Deel deze quote:
In fabrieken kunnen verschillende soorten voedsel met elkaar in contact komen, waarbij er een kruisbesmetting optreedt. Zo kunnen minieme deeltjes van pinda’s of noten via de lucht in ander voedsel terechtkomen. Veel levensmiddelenfabrikanten melden daarom op de verpakking dat een product sporen van bijvoorbeeld pinda of noten “kan bevatten”. Veel voedingsmiddelenfabrikanten doen hun best om kruisbesmetting te voorkomen maar soms gebeurt het per ongeluk, vertelt Ross.
Monster van een biscuit
Gina Ross heeft de afgelopen jaren een eenvoudige zelftest ontwikkeld, waarmee consumenten kunnen testen of er sporen van pinda of hazelnoot in een product zitten. Je kunt dan een klein monster nemen van hetgeen je wilt eten, zoals een biscuit. Dat stop je in de test, een zogeheten immunoassay. Wanneer zich allergenen in het monster bevinden, verschijnt binnen enkele minuten een zwarte lijn op de teststrip, tezamen met een controlelijn.
Wil je nog meer weten, dan kun je de test met een speciale houder koppelen aan je smartphone. Vervolgens kun je dan de testdetails, zoals de hoeveelheid allergenen in het monster, aflezen op het scherm. Verschijnt er geen lijn, dan kun je het product veilig eten. De controlelijn zie je dan wel, zodat je weet dat de test goed is uitgevoerd.
In dit filmpje wordt het gebruik van de zelftest uitgelegd.
Nog niet in productie
De zelftest voor pinda- en hazelnootsporen in biscuits gaat voorlopig nog niet in productie. Eerst is er meer onderzoek nodig.
Antilichamen inzetten
De test van Ross is heel eenvoudig te gebruiken. “Een 15-jarige scholier die toevallig een snuffelstage bij ons deed, kon na een korte uitleg via een IKEA-stijl gebruiksaanwijzing prima met de test overweg.” Het type test dat de onderzoekster heeft gebruikt, een immunoassay, spoort allergenen op door antilichamen in te zetten. Coronatests maken gebruik van hetzelfde principe om het coronavirus te ontwaren. Zwangerschapstesten doen hetzelfde maar dan voor hormonen.
Antilichamen zijn eiwitten die ons lichaam verdedigen. Ze hechten zich aan indringers zoals allergenen of virussen en maken ze onschadelijk. In de zelftest is een lijntje met specifieke antilichamen voor een bepaald allergeen aangebracht. Een tweede antilichaam in de oplossing is gemerkt met koolstof nanodeeltjes en bindt het allergeen ook. Eén koolstofdeeltje op de testlijn is met het blote oog niet te zien, maar veel deeltjes samen zorgen ervoor dat de lijn zwart kleurt en de test positief is.
Coole 3D-technologie
“In de test zit de volledige uitrusting van een laboratorium in miniatuur, het is een draagbaar minilab”, aldus Ross. De test en de telefoonhouder zijn van wit doorzichtig plastic. De onderzoeker heeft ze zelf gemaakt met een 3D-printer. “3D-technologie is heel cool. Het is heel leuk om iets te tekenen en te ontwerpen en het binnen een paar uur in je hand te kunnen houden.”
“In de test zit de volledige uitrusting van een laboratorium in miniatuur, het is een draagbaar minilab.” Foto: Gina Ross.
De benodigde techniek en kennis leerde Ross op de Linköping University in Zweden van collega’s die aanverwant onderzoek deden. Haar onderzoek maakt namelijk deel uit van een groot EU onderzoeksproject, FoodSmartphone. Daarbinnen ontwikkelden 11 promovendi aan verschillende Europese onderzoeksinstituten tests om met behulp van smartphones de veiligheid en kwaliteit van voedsel te controleren. Naast immunoassays met optische smartphone uitlezing, gebruikten ze onder meer aptameren voor de herkenning en elektrochemische uitlezing van de test.
Ook richten de tests zich naast consumenten op boeren en de voedingsmiddelenindustrie. Zo werd aan de universiteit van Belfast een test ontwikkeld waarmee schelpdierproducenten natuurlijke toxines kunnen meten in mosselen. En onderzoekers aan de universiteit van Praag ontwikkelden een test voor het meten van pesticideresten in groente en fruit.
Thuis en bij de boer
“Door deze technologie met behulp van de smartphone voor iedereen toegankelijk te maken, wordt het heel laagdrempelig. Het mooie is dat we zo de wetenschap, en in het bijzonder de analytische scheikunde, democratiseren en in de handen van de gebruiker plaatsen. De meeste mensen houden zich na de middelbare school niet meer met vakken als scheikunde en biologie bezig, maar gebruiken het onbewust wel als ze later bijvoorbeeld een zwangerschapstest doen”, zegt Ross.
Mogelijk komen er in de toekomst steeds meer makkelijk uitvoerbare zelftests, bijvoorbeeld voor griep en andere aandoeningen, denkt ze. “Dan hoeven mensen niet meer naar de huisarts voor een diagnose maar alleen voor de behandeling. Die ontwikkeling zie je al op gang komen met de zelftests voor corona.”
Zelftests voor voedselveiligheid en –kwaliteit kunnen goed worden ingezet door boeren en voedselfabrikanten. Foto: Shutterstock.
Zelftests voor voedselveiligheid en –kwaliteit kunnen bovendien goed worden ingezet door boeren en voedselfabrikanten in lage inkomenslanden. “Er is geen kostbare en uitgebreide labuitrusting voor nodig. En de technologie werkt, ook wanneer je een oude smartphone hebt, nog uitstekend. Ik heb het uitgeprobeerd op een oud model dat ik al lang niet meer gebruik.”
Gifstoffen detecteren
De ontwikkeling van de zelftest maakte deel uit van het promotieonderzoek van Ross bij Wageningen Food Safety Research. Ze rondde het in drieënhalf jaar af in plaats van in de gebruikelijke vier jaar en bovendien cum laude. De zelftest voor pinda- en hazelnootsporen in biscuits gaat voorlopig nog niet in productie. Eerst is er meer onderzoek nodig. Mogelijk komt er een vervolgproject vanuit het Europese wetenschapsprogramma Horizon 2020.
Ross zelf gaat nu verder als onderzoeker bij de Wageningse leerstoelgroep Organische Chemie. “Ik ga binnen het EU-project PhotonFood tests ontwikkelen om mycotoxines, gifstoffen uit schimmels, te detecteren in voedsel. Deze gifstoffen kunnen in allerlei voedselproducten voorkomen, waaronder granen.” Het is de bedoeling dat boeren en voedselfabrikanten de tests zelf kunnen gebruiken.
“De tests berusten op herkenning met een draagbare infrarood spectrometer. De afgelopen jaren heb ik me beziggehouden met allergenen en ik kijk ernaar uit om me nu in de opsporing van mycotoxines te verdiepen.”
