Investigadors de l'Institut Universitari de Plaguicides i Aigües (IUPA) de l’UJI han desenvolupat una innovadora tècnica per a la detecció i quantificació de contaminants en mostres alimentàries, principalment d'origen marí. El sistema permet conèixer l'existència de compostos tòxics perjudicials per a la salut, tals com els retardants de flama bromats en aliments com ara la tonyina o les gambes, i optimitza el monitoratge de la presència d'aquests contaminants, una qüestió de vital importància en la seguretat alimentària.
Els retardants de flama bromats (BFR per les seues sigles en anglès) són uns compostos àmpliament utilitzats en una gran varietat de productes, com poden ser televisors, telèfons intel·ligents, mobles i productes plàstics en general, amb la finalitat de reduir la seua inflamabilitat. Es tracta de compostos tòxics perjudicials per a la salut que estan presents en els aliments, principalment d'origen marí, ja que s'introdueixen en els oceans a través de deixalles, residus o abocaments de les fàbriques que els produeixen. Com explica l'investigador de l’UJI Carlos Sales, «aquests contaminants arriben al medi marí i són ingerits per peixos i mol·luscs. Com que són substàncies lipofíliques, no es poden excretar, es queden en els greixos i, llavors, quan ens mengem una peça de tonyina, per exemple, ingerim aquests compostos, que queden en el nostre cos. Tant és així que s'han detectat també en llet materna en baixes concentracions. Mentre les concentracions siguen baixes, no generaran un problema immediat per a la salut, però en nivells alts són tòxics i poden provocar problemes de salut incloent-hi carcinogènesi, disrupció endocrina i problemes neurològics, amb la qual cosa el seu monitoratge en els aliments és de vital importància».
Per aquest motiu, i per a garantir la seguretat alimentària, el monitoratge d'aquest tipus de compostos en aliments és fonamental per a assegurar que els nivells de presència d'aquests contaminants no superen la concentració permesa. La Unió Europea ha optat per regular aquesta qüestió i ha dut a terme diverses accions per a limitar o prohibir l'ús de molts d'aquests compostos.
En aquest context, els investigadors del IUPA, dirigit pel doctor Félix Hernández, han desenvolupat una innovadora tècnica que optimitza el monitoratge d'aquests compostos en mostres alimentàries i mediambientals. El sistema utilitza la nova font d'ionització química a pressió atmosfèrica (APCI) per a la determinació d'aquests contaminants emergents d'una manera més eficaç que les tècniques anteriors, ja que presenta una major sensibilitat, amb límits de detecció entre 10 i 50 vegades més baixos, i una millor selectivitat, perquè és un mètode més precís i amb un menor marge d'error.
Segons explica Carlos Sales, «La determinació de BFR i altres contaminants orgànics persistents s'ha realitzat tradicionalment utilitzant la font d'ionització electrònica (EI) per a fragmentar les molècules i generar ions carregats que puguen ser detectats, ja que els contaminants són neutres i per a detectar-los han d'estar carregats. No obstant això, aquesta tècnica dóna lloc de vegades a ions idèntics per a diferents compostos, per la qual cosa la seua selectivitat és limitada. Al mateix temps, amb l'impacte electrònic quasi mai s'arriba a veure tota la molècula sencera i pot donar lloc al mateix fragment per a compostos amb diferent nombre d'àtoms de brom. Amb la nova font d'ionització química que utilitzem, l'APCI, en lloc d'ionitzar directament les molècules s'utilitza un gas (nitrogen) que és el que es carrega i xoca amb les molècules que volem veure i les ionitza. És a dir, la molècula es carrega pel xoc en comptes de la descàrrega elèctrica directa, i aleshores no s'arriba a trencar; per això es diu que és una ionització suau. És una tècnica més sensible i selectiva, ja que, si tenim la molècula sencera, es pot detectar amb un major grau de confiança si en aqueixa mostra hi ha contaminant i en quina proporció»; una tècnica el procediment de la qual s'emmarca en l'àmbit de la cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses (GC-MS). Tal com explica l'investigador de l’UJI, «s'extrauen amb dissolvents els compostos de la mostra alimentària, es purifica l'extracte i s'injecta en un cromatògraf de gasos. Els compostos se separen en la columna cromatogràfica i donen posteriorment un senyal en el detector, en funció de la concentració en què es troben. Per a arribar a aquests nivells d'anàlisis, de l'ordre de parts per bilió, és necessari utilitzar un espectròmetre de masses com a detector».
Repercussió per als éssers humans
La implementació d'aquesta innovadora tècnica té una gran implicació en la seguretat alimentària, tant per a monitorar si existeixen lots alimentaris amb una concentració molt elevada de contaminants, que en aquest cas serien retirats del mercat, com para comprovar que s'estiguen complint els nivells regulats per la Unió Europea. Com explica Sales, «la UE primer restringeix l'ús d'aquests compostos tòxics, però després ha de monitorar que no s'estan utilitzant, perquè si els restringeix però segueixen produint-se, el nivell seria tòxic com per a tenir repercussió per als éssers humans. Aleshores, el monitoratge és fonamental, i és encarregat per la UE als laboratoris acreditats, com ara el CSIC de Madrid o l'Agència de Salut Pública de Barcelona, amb els quals hem col·laborat per a la realització d'aquest treball».
La metodologia desenvolupada pels investigadors del IUPA forma part de la línia de recerca liderada per la doctora Tania Portolés, investigadora de l’UJI amb una trajectòria de més de deu anys de recerca al voltant de la font d'ionització química a pressió atmosfèrica (APCI). Aquesta font ja havia sigut utilitzada pels investigadors aplicada a pesticides, plaguicides, dioxines i altres contaminants amb resultats de millorança en la sensibilitat i detecció, i ara s'està ampliant a nous compostos.
A més, la tècnica podria reduir el cost de les anàlisis per a la detecció dels contaminants, ja que, en ser més sensible i selectiva, permetria utilitzar la meitat dels materials que es necessitaven amb les tècniques anteriorment utilitzades i analitzar-los a una menor concentració.
Els resultats de la recerca del IUPA han sigut publicats en diverses revistes científiques de primer nivell i han portat els investigadors del projecte, Carlos Sales, la doctora Tania Portolés i els doctors Joaquim Beltrán, Juan Vicente Sancho i Félix Hernández, a publicar una entrevista sobre aquest tema en la revista LCGC, una publicació de gran importància en l'àmbit de la cromatografia.
Referències bibliogràfiques:
Carlos Sales, Tania Portolés, Juan Vicente Sancho, Joaquim Beltrán, Félix Hernández (2016, 17 gener). Entrevista en línia, 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
Altres notícies d'investigació:
El Labpsitec de l’UJI ofereix tractament en línia gratuït per als trastorns adaptatius