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Biologische Waschlösung entfernt Pestizide und hält Obst länger frisch
Doppelte Wirkung: Eine biologisch abbaubare Waschlösung aus Stärke-Nanopartikeln, Tanninsäure und Eisen kann Pestizidrückstände von Obstoberflächen entfernen und zugleich eine dünne Schutzschicht bilden. In Labortests beseitigte die optimierte Mischung mehr als 86 Prozent des Fungizids Thiabendazol und hielt behandelte Äpfel und Trauben während der Lagerung länger frisch.
Vancouver (Kanada). Obst wird nach der Ernte gewaschen, gekühlt und teils beschichtet, doch Reinigung und Frischhaltung sind meist getrennte Schritte. Gleichzeitig können Pflanzenschutzmittel als Rückstände auf der Schale verbleiben, weshalb eine neue Materialkombination beide Probleme mit derselben Lösung angehen soll.
Forscher der University of British Columbia (UBC) um Dr. Tianxi Yang haben dafür Stärke-Nanopartikel mit einem Metall-Phenol-Netzwerk aus Tanninsäure und dreiwertigem Eisen überzogen. Die beste Leistung erzielte eine Formulierung mit 1,0 Gewichtsprozent Stärke-Nanopartikeln und einer Netzwerkkonzentration von 0,25 Millimol pro Liter. Die Struktur kann mit Pestizidmolekülen über mehrere schwache Wechselwirkungen Kontakt aufnehmen und sie beim Waschen von der Oberfläche lösen.
Auf Apfeloberflächen entfernte die Mischung laut Primärstudie mehr als 86 Prozent Thiabendazol. Bei Acetamiprid lag die Entfernung bei 93,51 Prozent, bei Imidacloprid bei 89,03 Prozent. Molekulardynamische Simulationen stützten den vorgeschlagenen Bindungsmechanismus über π-π-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken und van-der-Waals-Kräfte.
„Unser Ziel war es, eine einfache, sichere und erschwingliche Waschlösung zu entwickeln, die sowohl die Lebensmittelsicherheit als auch die Lebensmittelqualität verbessert“, sagt Dr. Tianxi Yang.
Die Wirkung endet nicht beim Abspülen, denn beim erneuten Eintauchen kann sich eine leichte, essbare und biologisch abbaubare Schicht auf der Fruchtoberfläche bilden. In den Versuchen verloren behandelte Proben weniger Wasser, und die Forscher beobachteten bei ganzen Trauben und frisch geschnittenen Äpfeln eine bessere Erhaltung von Aussehen, Säuregehalt und löslichen Zuckern.
Frisch geschnittene Äpfel bräunten in den Kühlschrankversuchen langsamer und verloren über zwei Tage weniger Wasser. Ganze Trauben blieben bei Raumtemperatur über 15 Tage sichtbar praller als unbehandelte Vergleichsproben. Auch Messgrößen wie titrierbare Säure und lösliche Feststoffe blieben besser erhalten.
„Die Beschichtung wirkt wie eine atmungsaktive zweite Haut. Auch Messgrößen der Lebensmittelqualität wie Säuregehalt und lösliche Zucker blieben in beschichteten Früchten höher“, erklärt Dr. Tianxi Yang.
Zusätzlich zeigte die Beschichtung in Labortests antimikrobielle Effekte, doch das macht sie noch nicht zu einem gebrauchsfertigen Haushaltsprodukt. Die Forscher prüfen derzeit Skalierung und Anwendung in kontrollierten Nachernteprozessen, in denen Konzentration, Kontaktzeit, Wasserführung und Entsorgung besser standardisiert werden können.
Der wichtigste Vorbehalt liegt in der Art der Messung: Untersucht wurden Rückstände auf der Fruchtoberfläche, während Pestizide im Pflanzengewebe durch eine spätere Wäsche deutlich schwerer zu entfernen sind. Die Ergebnisse bedeuten daher nicht, dass die Methode jede Pestizidbelastung beseitigt.