Biosensores Aplicaciones en la Industria de Alimentos Téc. Magali Parzanese

Como ya se mencionó toda industria que elabore o comercialice productos alimenticios debe contar con adecuados sistemas o métodos de control analíticos para cada una de las sustancias que ingresan y egresan del establecimiento, a fin de poder asegurar la inocuidad y calidad de sus productos, y controlar su composición y funcionalidad.

Muchas veces los métodos analíticos adoptados por las industrias presentan inconvenientes como largos tiempos para la obtención de resultados, necesidad de personal capacitado para llevar a cabo los análisis y técnicas complejas de preparación de la muestra, entre otras cosas. Estas desventajas pueden ocasionar que se lance al mercado un lote de producto no apto para el consumo, lo que resulta en una importante pérdida económica para la industria. Por esto surge la necesidad de implementar métodos o dispositivos de rápida respuesta, alta especificidad y confiabilidad. Los biosensores se presentan entonces, como una alternativa confiable a los métodos analíticos tradicionales.

Biosensores como método de detección de sustancias no permitidas en alimentos
En la Argentina toda persona o establecimiento que elabore, transporte, conserve o comercialice alimentos debe cumplir con las exigencias del Código Alimentario Argentino, lo cual garantiza al consumidor que su ingesta no significa un riesgo para su salud. Al respecto el uso de biosensores como método para la detección de aquellas sustancias alteren la inocuidad de un producto alimenticio, resulta ser muy efectivo. Hasta el momento se desarrollaron dispositivos específicos para la localización dentro de una matriz alimentaria de los siguientes compuestos:

• Aditivos alimentarios
La regulación sobre aditivos alimentarios es muy exigente en cuanto a la composición y concentración de éstos, por lo tanto su detección y cuantificación son determinantes para impedir o prevenir el uso ilegal de dichas sustancias. En la actualidad se dispone de biosensores para el análisis de aspartamo, sorbitol, ácido benzoico y sulfitos; pero se prevé el desarrollo de muchos otros. Cabe destacar que generalmente para la detección de aditivos alimentarios se utilizan biosensores del tipo enzimáticos.
• Fármacos de uso veterinario
En empleo de fármacos de uso veterinario puede convertirse en un riesgo para la salud del consumidor, ya que en algunos casos es posible que queden restos en el tejido animal o en productos derivados (leche, huevos, miel, etc.). Como se mencionó antes, los métodos tradicionales de análisis presentan baja sensibilidad por lo cual lograron desarrollarse varios biosensores con elevada especificidad y sensibilidad que pueden ser utilizados para el análisis de distintos fármacos en matrices determinadas. Como ejemplo se enumeran los siguientes: levisamol en hígado y leche (Crooks, et al), sulfonamidas en suero de pollo (Haasnoot, et al), Penicilina G en leche (Gustavsson, et al), Nicarbacina en hígado y huevos (McCarney, et al), entre otros. Los biosensores aplicados sobre este tipo de compuestos son generalmente de bioafinidad.
• Agroquímicos
Debido a que los productos de síntesis química utilizados como plaguicidas o fertilizantes son altamente tóxicos para las personas, la detección de residuos de estos en matrices alimenticias es esencial para evitar efectos adversos en el organismo. En la siguiente tabla se describen las características de algunos de los biosensores disponibles actualmente, para el análisis cualitativo y cuantitativo de fertilizantes y plaguicidas en alimentos y agua:



Referencias: Velasco-García M. y Mottram T. (2003). Patel P.D. (2002). Mello, L.D. y Kubota, L.T. (2002). Parellada, J.; Narváez, A.; López, M.A.; Domínguez, E.; Fernández, J.J.; Pavlov, V. y Katakis, I. (1998)

• Componentes del alimento
Muchos alimentos presentan entre sus componentes naturales sustancias alérgenas y/o antinutrientes que pueden ocasionar trastornos en la salud del consumidor. Las primeras son sustancias frente a las cuales el organismo desencadena una respuesta inmune cuando se padece de hipersensibilidad. Los antinutrientes por otro lado, impiden o disminuyen la capacidad de asimilar nutrientes del propio alimento o de otros, ocasionando problemas digestivos, falta de apetito, deficiencias nutricionales, entre otras cosas. Entre los biosensores utilizados para el análisis de estos compuestos se destacan los siguientes:

• Microorganismos Patógenos
El aumento de las Enfermedades Transmitidas por Alimentos (ETAs) contaminados por microorganismos patógenos (bacterias, mohos, etc.), generó la necesidad de contar con métodos de detección eficientes. Entre los biosensores aplicados al análisis de la presencia de microorganismos patógenos se diferencian los de detección directa y los de detección indirecta. Los primeros son principalmente del tipo inmunológico acoplados a un sistema de transducción óptico, piezoeléctrico, bioluminiscente o de impedancia. El otro tipo funciona mediante la detección indirecta de la interacción antígeno-anticuerpo, por ejemplo mediante marcaje con fluorescencia, detección de metabolitos microbianos o detección electroquímica.

En la siguiente tabla se mencionan algunos de estos biosensores:

Fuente: