Aplicaciones de la Biotecnología en Seguridad Alimentaria

BIOTECNOLOGÍA Y SEGURIDAD ALIMENTARIAEl segundo constituyente del biosensor es elsistema de transducción, que detecta la variaciónque se produce en las propiedades físico-químicascomo consecuencia de la interacción entre elanalito y el elemento de reconocimiento y latransforma en una señal electrónica que puede seramplificada, almacenada y registrada. En algunoscasos la señal generada por el transductor nopuede ser interpretada directamente y esnecesario la utilización de herramientasinformáticas que analicen esta señal y latraduzcan en la información requerida.Existen distintos tipos de transductores y suelección se hace en función de cuál sea lavariación en las propiedades físico-químicas quese produzca como consecuencia de la interacciónentre el analito y el elemento de reconocimiento.Los principales tipos de transductores son:• Electroquímicos. Detectan cambios en elpotencial o el pH o la aparición de sustanciaselectroactivas.• Ópticos. Detectan variaciones en las propiedadesde la luz, como la absorción, fluorescencia,luminiscencia, dispersión o cambios en el índicede refracción. Incluyen transductores deresonancia de plasmones superficiales,resonancia de espejos, onda evanescente yoptodos.• Acústicos o piezoeléctricos. Detectan cambiosdirectos de masa en la superficie del biosensorcomo consecuencia de la formación del complejoanalito-elemento de reconocimiento.• Termométricos. Detectan el calor generado enlas reacciones enzimáticas exotérmicas.• Nanomecánicos. Detectan la respuestananomecánica que se produce en la superficiedel biosensor, que en este caso es unamicropalanca, como consecuencia de lainteracción entre el elemento de reconocimientoy el analito.herramientas de proteómica aplicada a laseguridad alimentaria.Así, por ejemplo, la identificación de proteínasmediante huella peptídica a través de laespectrometría de masas MALDI-TOF o medianteespectrometría de masas en tándem MS/MS, y susaplicaciones a la secuenciación de péptidos hanpermitido la identificación y caracterización dedeterminadas proteínas de carácter tóxico y/oalergénico.En la ionización MALDI (Matrix-Assisted LaserDesorption/Ionization, desorción/ionizaciónmediante láser asistida por matriz) los analitoscocristalizados con una matriz apropiada sonconvertidos en iones mediante la acción de unláser. Esta fuente de ionización suele asociarse aun analizador de tiempo de vuelo (TOF, Time-Of-Flight) en el que los iones se separan en funciónde su relación masa-carga tras ser acelerados enun campo eléctrico. Al cocristalizar con losanalitos, la matriz, generalmente un ácidoaromático sustituido, dificulta las interaccionesanalito-analito y actúa como intermediaria en elproceso de transferencia de energía del haz lásera los analitos. En el proceso de conversión de lasmoléculas neutras de analito a especies cargadaso iones (generalmente protonados), la matrizjuega un papel fundamental al ceder protones alos analitos. Suele emplearse un láser denitrógeno pulsado, que emite a 337 nm, parairradiar una pequeña área del portamuestras(algunos mm 2 ) sobre el que ha cocristalizado lamezcla muestra-matriz. La matriz absorbe energíadel pulso láser y la transfiere a los analitos, loscuales se desorben e ionizan. En la detección deiones suelen emplearse multiplicadores deelectrones secundarios que, mediante un procesode avalancha, transforman las partículasincidentes en señales eléctricas medibles. Losdetectores empleados en las medidas conanalizadores TOF se basan en placas demicrocanales compuestas de millones de canalesdiminutos recubiertos internamente de un materialsemiconductor.4.7. Otras técnicasExiste una serie de técnicas analíticas nobiotecnológicas de uso común en seguridadalimentaria a las que es conveniente hacerreferencia ya que, en algunos casos, sirven comocomplemento a las técnicas biotecnológicas yareferidas y, en otros, suponen potentesLa espectrometría de masas en tándem (MS/MS)es una técnica analítica cualitativa y cuantitativa.En muchas ocasiones se acopla un cromatógrafode líquidos o de gases para separar las proteínasde interés, u otras macromoléculas para que, unavez separadas, se puedan identificar por métodosde espectrometría de masas en tándem mediantesecuenciación de fragmentos concretos. Estatécnica permite secuenciar aminoácidos para45