Desarrollo de procedimientos analíticos para la autentificación de alimentos basados en el uso de la espectrometría de masas

Resumen

CAPÍTULO PRIMERO Ofrece una visión de la problemática relacionada con el zumo de naranja, que constituye en la actualidad uno de alimentos de mayor proyección internacional. Es importante conocer la presencia de sustancias activas como aminoácidos, u otras substancias determinantes de la calidad y autenticidad de los zumos. Se pone especial interés en la necesidad de desarrollar nuevas herramientas de información masiva, como es la proteómica, que se aplica por primera vez a este tipo de alimento. CAPÍTULO SEGUNDO Se aborda la caracterización analítica de los veinte aminoácidos que integran las proteínas, cuya presencia se usa para detectar posibles adulteraciones en los zumos, especialmente los procedentes de naranjas españolas. Se ha desarrollado una metodología analítica basada en el uso de la cromatografía líquida en fase normal acoplada a un espectrómetro de masas para identificar y cuantificar la presencia de estos compuestos en el zumo. Se han optimizado los parámetros usados en espectrometría de masas, utilizando el ion producto más abundante de cada aminoácido para su monitorización, y optimizando la composición de la fase móvil y su flujo para la separación cromatográfica. Se evalúa la presencia de aminoácidos en diferentes tipos de zumo de naranja: (i) envasado, empleándose zumo procedente de un concentrado de naranja congelado y otro procedente de naranjas "recién exprimidas", y (ii) zumo de naranja fresco extraído con un exprimidor manual en el laboratorio, justo antes del análisis. En el presente capítulo se han evaluado y discutido las diferencias en la composición de aminoácidos entre los distintos tipos de zumo de naranja y las potenciales prácticas de adulteración que pueden sufrir. CAPÍTULO TERCERO Se aborda la caracterización de un tipo de componentes básicos en el zumo, los carotenoides. Compuestos esenciales para la salud humana, que presentan que presentan importantes efectos como agentes preventivos y terapéuticos. El tratamiento de este tipo de muestra para la evaluación de los carotenoides suele utilizar la extracción líquido-líquido, seguida de la saponificación alcalina de los ácidos grasos. La cromatografía líquida de fase reversa se ha utilizado normalmente para separar los carotenoides debido a su naturaleza apolar. La fase C30 esta siendo ampliamente usada para este propósito. La detección de estos compuestos suele realizarse mediante PDA gracias a su característico espectro de absorción visible. Sin embargo, el uso exclusivo de este detector y la complejidad de los pigmentos en el zumo de naranja puede generar una identificación errónea. Por tanto, el uso del PDA y la MS como detectores complementarios es esencial para conseguir una identificación certera de los carotenoides en el zumo de naranja. La metodología desarrollada en este capitulo permite la detección de las diferencias entre el zumo fresco exprimido en el laboratorio y el zumo envasado procedente de concentrados congelados de zumo de naranja, con el fin de evaluar los cambios que puede sufrir este alimento durante su procesamiento. CAPÍTULO CUARTO Se desarrolla un procedimiento para el estudio masivo de las proteínas presentes en el zumo. Aunque estos componentes son minoritarios en el zumo, su expresión constituye una información de gran utilidad para establecer la calidad del zumo, la influencia del procesamiento del zumo en su composición final y los aspectos nutritivos del mismo. La proteómica se ha usado como una herramienta muy útil para detectar cambios en los organismos respondiendo a numerosas perturbaciones externas e internas. Recientemente, el análisis de la calidad de los alimentos y la autentificación están usando la proteómica como una aplicación muy prometedora para estos campos. Algunos temas asociados a este campo están relacionados con la necesidad de distinguir entre distintas variedades de la misma especie o entre los diferentes orígenes geográficos de determinados alimentos. Además, las proteínas son importantes biomoléculas que pueden determinar propiedades nutricionales y funcionales de los productos alimenticios. Los métodos tradicionalmente usados para la separación de mezclas complejas de proteínas, con alta resolución y reproducibilidad, aplican la electroforesis bidimensional con geles de poliacrilamida (2DE-PAGE), usando gradientes inmobilizados de pH. Después de extraer la mancha del gel, la proteína que contiene es digerida generalmente con una proteasa, siendo posteriormente analizados los péptidos digeridos mediante el uso de la espectrometría de masas, para finalmente obtener la identificación de las proteínas. Teniendo en cuenta todo lo anterior, la evaluación del mapa proteómico del zumo de naranja fresco es una etapa necesaria para abordar futuras investigaciones proteómicas de este importante alimento. En este capítulo se presenta el primer mapa proteómico del zumo de naranja fresco, según nuestro conocimiento, usando la 2-DE para la separación de las proteínas. CAPÍTULO QUINTO Se utiliza el procedimiento 2D-PAGE, desarrollado en el capítulo anterior para establecer el mapa de proteínas del zumo de naranjas fresco. Las diversas proteínas se caracterizan posteriormente por espectrometría de masas. En este capítulo, se ha aplicado el sistema nanospray-MS/MS a los digeridos peptídicos de las manchas de los geles del zumo de naranja fresco, obteniendo la primera evaluación proteómica del zumo. SAPÍTULO SEXTO Se aplica la metodología desarrollada en los capítulos IV y V, al zumo fresco de naranjas dulces procedentes de dos provincias diferentes de España (Huelva y Valencia), con importante producción cítrica, y a dos variedades distintas de Citrus sinensis (Novélate y Valencialate), que ocupan gran parte del área total dedicada a este tipo de cultivo en este país. El principal objetivo de este estudio es la identificación de proteínas diferencialmente expresadas, las cuales podrían usarse como marcadores, para estimar el origen geográfico y la variedad de las naranjas dulces.