Los consumidores de alimentos comprados no tienen forma de determinar la calidad y seguridad de los alimentos que los sistemas de distribución existentes entregan en sus platos. Desafortunadamente, En ocasiones, una refrigeración inadecuada puede provocar el deterioro de los alimentos. que a menudo es difícil de detectar. Tal es el caso del pescado caballa, que desarrollan fácilmente niveles nocivos de una sustancia llamada histamina cuando se dejan a temperatura ambiente durante demasiado tiempo. La histamina es neurotóxica y puede desencadenar reacciones alérgicas graves. incluyendo erupciones, vómitos y diarrea. Debido a que el pescado en mal estado a veces puede verse y oler completamente normal, Es importante cuantificar con precisión los niveles de histamina en las muestras de pescado para garantizar que la calidad de los alimentos se haya mantenido correctamente durante el transporte y el almacenamiento.

Aunque existen varias técnicas para detectar la histamina, generalmente requieren equipos costosos y voluminosos, así como la presencia de un analista calificado. Para abordar estas limitaciones, un equipo de científicos de la Universidad de Chung-Ang, Corea, desarrolló recientemente un nuevo método de cuantificación que es a la vez simple, eficaz, y económico. En su estudio, que fue dirigido por el profesor Tae Jung Park y Jong Pil Park y publicado en Biosensores y bioelectrónica , el equipo describe su enfoque novedoso basado en el uso de nanopartículas de carbono fluorescentes y una proteína que se une fuertemente a la histamina.

Primero, los científicos buscaron péptidos (cadenas cortas de aminoácidos) con la mayor afinidad y selectividad contra la histamina. Para hacer esto, emplearon tecnología de visualización de fagos, en el que las proteínas externas de los virus modificados genéticamente se utilizan para comprobar las interacciones químicas. Después de cribar con una gran biblioteca de péptidos, identificaron el mejor para sus propósitos, llamado "Hisp3".

Luego, los científicos produjeron nanopartículas de carbono fluorescentes llamadas 'puntos cuánticos de carbono (CQD)' y las recubrieron con N-acetil-L-cisteína (NAC), un compuesto de origen natural que también se une a Hisp3. Los CQD son fluorescentes, lo que significa que tras la irradiación con luz ultravioleta, reemiten la energía capturada a un nivel más bajo, frecuencia visible. Sin embargo, su fluorescencia se 'apaga' cuando se agrega Hisp3 a la mezcla, que se une al NAC y cubre la superficie de los CQD.

Esta última parte es esencial para el método porque, cuando una muestra que contiene histamina se mezcla con los CQD, la Hisp3 se separa del NAC y se une a la histamina, restaurar los niveles de fluorescencia originales de las CQD en proporción directa a la concentración de histamina (como se muestra en la figura adjunta). Comparando los niveles de fluorescencia inicial y final de los CQD utilizando un instrumento de detección de fluorescencia o una linterna de mano de irradiación UV, es posible cuantificar indirectamente la concentración o la intensidad de histamina en la muestra.

La estrategia propuesta se validó utilizando muestras de pescado con concentraciones conocidas de histamina y también con otras técnicas establecidas. Asombrosamente, el nuevo método demostró ser más poderoso que los existentes a pesar de ser más simple, como comenta el profesor Park, "Logramos medir con precisión las concentraciones de histamina que van desde 0,1 a 100 partes por millón, con un límite de detección tan bajo como 13 partes por mil millones. Esto significa que nuestro enfoque no solo es más conveniente, sino también más eficaz y sensible que los métodos actualmente disponibles ".

Por lo tanto, este nuevo método no solo puede detectar niveles peligrosos de histamina, pero también puede evaluar el estado y la calidad de los productos alimenticios, como explica el profesor Park, "Si bien la detección de la histamina como factor nocivo es importante, nuestro enfoque puede servir además para medir objetivamente la calidad y frescura de los alimentos, contribuyendo así a aumentar la seguridad alimentaria y beneficiando a los consumidores ".

Adicionalmente, la metodología propuesta podría aplicarse utilizando otros péptidos para determinar con precisión la concentración de diferentes productos químicos en muestras de alimentos y especímenes biomédicos. Si es adoptado por las industrias alimentaria y de diagnóstico médico, este método podría brindarnos la necesaria seguridad de que los alimentos que consumimos y las condiciones ambientales en las que vivimos son seguros.