Inmunosensor competitivo acoplado a detección electroquímica para la determinación del contenido de gluten en alimentos procesados

Abstract

El gluten es una proteína compleja, compuesta por dos proteínas primarias: gliadinas y gluteninas contenidas en el endospermo de las semillas de trigo, granos de cebada y centeno1,2. Estas proteínas se encuentran involucradas en la patogénesis de diversas enfermedades y su restricción es el único tratamiento efectivo3. Establecer un régimen alimentario libre de gluten es difícil para los pacientes, debido a las variaciones en el etiquetado de los alimentos, información errónea y contaminación cruzada4. Por estas razones, es crucial la disponibilidad de un método rápido y sensible que facilite la determinación de gluten, etiquetado adecuado y alimentación segura. Impulsados por estos motivos desarrollamos un inmunosensor competitivo con detección electroquímica que incorpora nanomateriales para la cuantificación del contenido de gluten a través de la determinación de gliadinas en muestras de alimentos. El dispositivo diseñado consiste en un electrodo de oro que fue modificado con cisteamina la cual permitió el anclaje de nanopartículas de TiO2 recubiertas de quitosano mediante la utilización de glutaraldehído. Posteriormente sobre las nanopartículas se inmovilizó covalentemente la proteína gliadina. El reconocimiento inmunológico se basó en un ensayo competitivo donde la proteína gliadina presente en la muestra y aquella inmovilizada en la superficie del electrodo compiten por los sitios activos del anticuerpo marcado con la enzima peroxidasa empleando catecol como mediador electroquímico. HRP en presencia de peróxido de hidrógeno cataliza la oxidación de catecol a o-benzoquinona, cuya reducción a Q fue detectada sobre la superficie del electrodo a -0,15 V. El formato competitivo del ensayo inmunológico permite determinar con mayor exactitud el contenido de gliadina presente en alimentos que fueron expuestos a tratamientos térmicos, hidrólisis, fermentación entre otros, mientras que los ensayos directos son recomendados para muestras crudas. Nuestro inmunosensor fue aplicado satisfactoriamente a distintos tipos de muestras con y sin gluten.(harina, cerveza y fideos) las cuales fueron procesadas según las indicaciones de la ANMAT. Los límites de detección calculados para nuestro sensor y el kit ELISA comercial fueron 1,7 x10-3 ppm y 2.3 mg Gliadin / kg alimento (aprox. 4.6 mg gluten / kg alimento) respectivamente y el coeficiente de variación para un standard de 30 ppb por el método propuesto fue de 4,5 % (n=6). Los resultados obtenidos revelaron la valiosa contribución de esta tecnología al control de alimentos procesados destinados a pacientes con diferentes condiciones relacionadas al consumo de gluten.