España (UJI).- Investigadores del Instituto Universitario de Plaguicidas y Aguas (IUPA) de la UJI han desarrollado una innovadora técnica para la detección y cuantificación de contaminantes en muestras alimentarias, principalmente de origen marino. El sistema permite conocer la existencia de compuestos tóxicos perjudiciales para la salud tales como los retardantes de llama bromados en alimentos como el atún o las gambas, y optimiza la monitorización de la presencia de estos contaminantes, una cuestión de vital importancia en la seguridad alimentaria.
Los retardantes de llama bromados (BFR por sus siglas en inglés) son unos compuestos ampliamente utilizados en una gran variedad de productos como televisores, teléfonos inteligentes, muebles y productos plásticos en general, con el fin de reducir su inflamabilidad. Se trata de compuestos tóxicos perjudiciales para la salud que están presentes en los alimentos, principalmente de origen marino, ya que se introducen en los océanos a través de desechos, residuos o vertidos de las fábricas que los producen. Como explica el investigador de la UJI Carlos Sales, «estos contaminantes llegan al medio marino y son ingeridos por peces y moluscos. Al ser sustancias lipofílicas no se pueden excretar, se quedan en las grasas y, entonces, cuando nos comemos una pieza de atún, por ejemplo, ingerimos estos compuestos, que quedan en nuestro cuerpo. Tanto es así que se han detectado también en leche materna en bajas concentraciones. Mientras las concentraciones sean bajas no generarán un problema inmediato para la salud, pero en niveles altos son tóxicos y pueden provocar problemas de salud incluyendo carcinogénesis, disrupción endocrina y problemas neurológicos, con lo cual su monitorización en los alimentos es de vital importancia».
Debido a esta cuestión, y para garantizar la seguridad alimentaria, la monitorización de este tipo de compuestos en alimentos es fundamental para asegurar que los niveles de presencia de estos contaminantes no superen la concentración permitida. En este sentido, la Unión Europea ha llevado a cabo diversas acciones para limitar o prohibir el uso de muchos de estos compuestos.
En este contexto, los investigadores del IUPA, dirigido por el doctor Félix Hernández, han desarrollado una innovadora técnica que optimiza la monitorización de estos compuestos en muestras alimentarias y medioambientales. El sistema utiliza la novedosa fuente de ionización química a presión atmosférica (APCI) para la determinación de estos contaminantes emergentes de una manera más eficaz que las técnicas anteriores, ya que presenta una mayor sensibilidad, con límites de detección entre 10 y 50 veces más bajos, y una mejor selectividad, al ser un método más preciso y con un menor margen de error.
Según explica Carlos Sales, «La determinación de BFR y otros contaminantes orgánicos persistentes se ha realizado tradicionalmente utilizando la fuente de ionización electrónica (EI) para fragmentar las moléculas y generar iones cargados que puedan ser detectados, ya que los contaminantes son neutros y para detectarlos deben estar cargados. Sin embargo, esta técnica da lugar en ocasiones a iones idénticos para diferentes compuestos, por lo que su selectividad es limitada. Al mismo tiempo, con el impacto electrónico casi nunca se llega a ver toda la molécula entera, y puede dar lugar al mismo fragmento para compuestos con diferente número de átomos de bromo. Con la nueva fuente de ionización química que utilizamos, la APCI, en lugar de ionizar directamente las moléculas se utiliza un gas (nitrógeno) que es el que se carga y choca con las moléculas que queremos ver, ionizándolas. Es decir, que la molécula se carga por el choque en vez de por la descarga eléctrica directa y entonces no se llega a romper; por eso se dice que es una ionización suave. Es una técnica más sensible y selectiva, ya que, al tener la molécula entera, se puede detectar con mayor grado de confianza si en esa muestra hay contaminante y en qué proporción»; una técnica cuyo procedimiento se enmarca en el ámbito de la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Tal como explica el investigador de la UJI, «se extraen con disolventes los compuestos de la muestra alimentaria, se purifica el extracto y se inyecta en un cromatógrafo de gases. Los compuestos se separan en la columna cromatográfica y dan posteriormente una señal en el detector, en función de la concentración en que se encuentren. Para llegar a estos niveles de análisis, del orden de partes por billón, es necesario utilizar un espectrómetro de masas como detector».
Repercusión para los seres humanos
La implementación de esta innovadora técnica tiene gran implicación en la seguridad alimentaria, tanto para monitorizar si existen lotes alimentarios con una concentración muy elevada de contaminantes, en cuyo caso serían retirados del mercado, como para monitorizar que se estén cumpliendo los niveles regulados por la Unión Europea. Como explica Sales, «la UE primero restringe el uso de estos compuestos tóxicos, pero luego tiene que monitorizar que no se están utilizando, porque si los restringe pero siguen produciéndose, el nivel sería tóxico como para tener repercusión para los seres humanos. Entonces, la monitorización es fundamental, y es encargada por la UE a los laboratorios acreditados como el CSIC de Madrid o la Agencia de Salud Pública de Barcelona, con quienes hemos colaborado para la realización de este trabajo».
La metodología desarrollada por los investigadores del IUPA forma parte de la línea de investigación liderada por la doctora Tania Portolés, investigadora de la UJI con una trayectoria de más de diez años de investigación en torno a la fuente de ionización química a presión atmosférica (APCI). Esta fuente ya había sido utilizada por los investigadores aplicada a pesticidas, plaguicidas, dioxinas y otros contaminantes con resultados de mejoría en la sensibilidad y detección, y ahora se está ampliando a nuevos compuestos.
Además, la técnica podría reducir el coste de los análisis para la detección de los contaminantes ya que, al ser más sensible y selectiva, permitiría utilizar la mitad de los materiales que se necesitaban con las técnicas anteriormente utilizadas y analizarlos a una menor concentración.
Los resultados de la investigación del IUPA han sido publicados en diversas revistas científicas de primer nivel y han llevado a los investigadores del proyecto, Carlos Sales, la doctora Tania Portolés y los doctores Joaquim Beltrán, Juan Vicente Sancho y Félix Hernández, a publicar una entrevista al respecto en la revista LCGC, una publicación de gran importancia en el ámbito de la cromatografía.
Referencias bibliográficas:
Carlos Sales, Tania Portolés, Juan Vicente Sancho, Joaquim Beltrán, Félix Hernández. (2016, 17 enero). Entrevista online, LCGC:
http://www.chromatographyonline.com/analyzing-flame-retardants-food-using-gc-apci-ms-ms?topic=115,154&eid=173037882&bid=1292398
C. Sales et al., Anal. Bioanal. Chem. 408(2), 449–459 (2016):
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00216-015-9146-8
T. Portolés et al., Anal. Chem. 87(19), 9892–9899 (2015):
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5b02378
T. Portolés et al., J. Chromatogr. A 1339, 145–53 (2014):
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967314003641
T. Portolés et al., J. Chromatogr. A 1260, 183–192 (2012):
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967312011958
