Los científicos de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI han elaborado un sencillo Método económico y ecológico para determinar si los alimentos contienen aflatoxina-B1 tóxica. Los hallazgos ayudarán a garantizar la seguridad alimentaria. Los resultados del estudio se publicaron en el Revista de composición y análisis de alimentos .

La aflatoxina-B1 es un compuesto químico tóxico para los seres humanos y los animales; es secretado por algunos tipos de hongos microscópicos de moho. La aflatoxina-B1 causa tumores malignos (cáncer) y cirrosis hepática; también reduce la inmunidad. La intoxicación grave por aflatoxina B1 desencadena edema cerebral e insuficiencia hepática aguda, que generalmente conduce a la muerte.

Los hongos secretores de aflatoxina B1 se encuentran en muchos alimentos:leche y productos lácteos, frutas secas, semillas de girasol, nueces, maíz, miseria, café, cacao, cereales y especias. El crecimiento excesivo de estos hongos, conduciendo a concentraciones peligrosas de aflatoxina-B1, se observa antes y durante la cosecha, así como cuándo se almacenan y procesan los alimentos. La mayor cantidad posible de aflatoxina B1 en los alimentos está sujeta a la ley en diferentes países y varía de 4 μg / L (Europa) a 20 μg / L (EE. UU.). En Rusia y en otros países es obligatorio comprobar la presencia de aflatoxina B1 en los alimentos.

La aflatoxina-B1 se ha estudiado activamente desde 1961, cuando provocó una muerte masiva de pavos en Inglaterra. Durante varias décadas, Se han desarrollado muchos métodos para determinar este compuesto químico. Hoy dia, cromatografía líquida, El inmunoensayo enzimático y los biosensores fotoelectroquímicos son los métodos más comunes para determinar la presencia de aflatoxina-B1. Los científicos de MEPhI han ideado un nuevo método, que no es menos precisa sino más simple y más barata. Las otras ventajas del nuevo método incluyen el alto factor de enriquecimiento de aflatoxina B1 de la sustancia investigada, uso mínimo de disolventes orgánicos y su mínimo efecto sobre las propiedades ópticas del complejo.

"En la primera etapa, utilizamos iones de zinc para unir la aflatoxina-B1 a la fluoresceína. Luego creamos vórtices en la solución para aislar una concentración suficiente del compuesto formado para estudiar sus espectros ópticos. Esto nos permite determinar la aflatoxina B1 en muestras de alimentos. El nuevo método es varias veces más productivo y más económico que otros. Es sensible a la aflatoxina B1 en una concentración de 3 μg / L, que está por debajo de la mayor cantidad posible establecida legislativamente, "Konstantin Katin, profesor asociado del Instituto de Nanotecnología en Electrónica, Espintrónica y Fotónica de MEPhI, dijo.

Según los científicos, Los métodos de modelado han jugado un papel muy importante, lo que permite reducir varias veces el número de experimentos e interpretar los resultados obtenidos experimentalmente. Los científicos han abandonado la selección secuencial de las mejores condiciones experimentales, donde en cada etapa se optimiza el valor de una sola variable (pH de la solución, concentración de zinc, volumen de disolvente, concentración de solución quelante, tiempo de turbulencia de la solución). En lugar de, simultáneamente cambiaron todas las variables en un modelo matemático que considera las interdependencias de las variables, destacando los más importantes. Esto ha permitido optimizar el valor de cinco parámetros, habiendo realizado solo 46 experimentos en diferentes condiciones.

Es más, Se han utilizado cálculos de química cuántica para seleccionar agentes químicos adecuados. lo que permitió predecir de antemano la eficiencia del complejo aflatoxina-B1-ion zinc-fluoresceína y calcular su estructura, electrónico, y características ópticas.

Los resultados obtenidos ayudan a garantizar la seguridad alimentaria. La parte experimental del estudio se llevó a cabo en Turquía, mientras que la parte teórica se llevó a cabo en Rusia. El estudio se centró en las necesidades de la industria alimentaria turca:el método se probó con avellanas crudas y tostadas, pasas e higos secos. Turquía es el mayor productor mundial de estos productos y, por lo tanto, está más interesada en los resultados del estudio. Sin embargo, el método también puede ser útil para otros países que producen o compran alimentos.

El estudio muestra que los métodos teóricos de química cuántica desarrollados en MEPhI resultan útiles para la investigación aplicada en interés de la industria alimentaria. Los científicos quieren continuar la investigación para modernizar los sistemas de control de seguridad alimentaria en diferentes países.