MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Química

Nuevo biosensor para medir los índices de antioxidantes en cervezas y vinos

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Un equipo de la Universidad de Cádiz ha creado un biosensor para estudiar el contenido de polifenoles, sustancias con efectos antioxidantes y beneficiosos para la salud, presentes en el vino y la cerveza. El dispositivo, desarrollado junto a científicos de Rumanía, mide estos compuestos de forma más selectiva, económica y rápida que las estrategias actuales.

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Fundación Descubre | | 11 abril 2019 10:19

<p>Investigadores del Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales de la Universidad de Cádiz que han desarrollado el biosensor. / Fundación Descubre</p>

Investigadores del Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales de la Universidad de Cádiz que han desarrollado el biosensor. / Fundación Descubre

Investigadores del Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales de la Universidad de Cádiz (UCA) con la colaboración del Instituto de Química Física 'Ilie Murgulescu' de la Academia Rumana y la Universidad Politécnica de Bucarest (Rumanía) han desarrollado un nuevo método para determinar el contenido de polifenoles en vinos y cervezas. Se trata de un dispositivo biosensor que aumenta la fiabilidad de las estrategias actuales con un menor coste y una mayor rapidez.

Esta nueva metodología de análisis detecta de forma selectiva polifenoles, que son sustancias químicas presentes en algunos alimentos como el vino o la cerveza, pertenecientes a la dieta mediterránea, con efectos antioxidantes y beneficiosos para la salud.

Este biosensor permite determinar el contenido de polifenoles en vinos y cervezas con más fiabilidad, rapídez y un menor coste que con las estrategias actuales

Durante los controles de calidad, estos compuestos son también un factor de análisis debido a que están directamente relacionados con la estabilidad y calidad de estas bebidas. Las bodegas habitualmente los miden mediante otros procedimientos menos selectivos, como el llamado Folin Ciocalteu que sobrestima el contenido polifenólico.

Los científicos de la UCA han dado un paso más utilizando un nuevo dispositivo para determinar el contenido de polifenoles. Para la fabricación de este dispositivo, se introduce un electrodo en una mezcla que contiene la enzima tirosinasa, que detecta los compuestos con propiedades beneficiosas para la salud, y un polímero conductor, es decir, un material que facilita la conductividad eléctrica. Aplicando la corriente se deposita la enzima y se obtiene el biosensor.

El estudio, publicado en la revista Sensors, describe el procedimiento para depositar la enzima a través de un proceso que utiliza como novedad corrientes sinusoidales, que son un tipo de corriente alterna que actúa de forma cíclica en vez de lineal.

“La corriente eléctrica para la deposición se suministra de forma sinusoidal en lugar de la forma lineal habitual, esto conlleva unas mejores propiedades en los biosensores resultantes, como un aumento de su precisión y una mayor vida útil”, indica el investigador Juan José García Guzmán de la UCA, autor principal del estudio.

Colaboración con científicos rumanos

Para desarrollar el procedimiento con corrientes sinusoidales, han colaborado investigadores expertos en voltajes eléctricos sinusoidales pertenecientes a grupos de investigación de Rumanía.

Los investigadores han realizado un muestreo de nueve cervezas (cuatro cervezas rubias, tres negras y dos sin alcohol) y cuatro vinos (tres tintos y uno blanco), adquiridos en tiendas locales y al alcance del consumidor. Los resultados del biosensor para ambas bebidas son similares a los obtenidos por otros procedimientos publicados anteriormente.

Se han muestreado nueve cervezas (cuatro cervezas rubias, tres negras y dos sin alcohol) y cuatro vinos (tres tintos y uno blanco)

Por otra parte, también se determinó la capacidad antioxidante de las muestras y se obtuvo una alta relación entre ésta y el contenido de polifenoles obtenido con el dispositivo propuesto. Por lo tanto, el biosensor ofrece información útil sobre estas propiedades, la estabilidad y la calidad de las bebidas.  

Según García Guzmán, "la fabricación de los biosensores está perfectamente controlada en todo momento. Implica un menor coste, ya que es posible fabricar un número elevado de biosensores con una cantidad inferior de reactivos químicos”.

Las medidas electroquímicas que se obtienen con este método son muy selectivas y rápidas, obteniéndose resultados fiables en pocos segundos, en comparación con otras técnicas como, por ejemplo, las cromatográficas, donde los resultados pueden llegar a tardar horas, además de requerir personal altamente cualificado.

En la actuliadad el grupo de la UCA está abordando con sus biosensores el análisis de polifenoles en nueces, otro alimento de la dieta mediterránea beneficioso para la salud.

Referencia bibliográfica:

García-Guzmán JJ, López-Iglesias D, Cubillana-Aguilera L, Lete C, Lupu S, Palacios-Santander JM, Bellido-Milla D. Assessment of the Polyphenol Indices and Antioxidant Capacity for Beers and Wines Using a Tyrosinase-Based Biosensor Prepared by Sinusoidal Current Method. Sensors 2019, 19(1), 66, https://doi.org/10.3390/s19010066

El trabajo ha sido financiado por el proyecto ‘Romanian National Authority for Scientific Research, CNCS–UEFISCDI’, una beca de estancia predoctoral de la Escuela de Doctorado de la Universidad de Cádiz (UCA), Fondos FEDER distribuidos por el Sistema de Garantía Juvenil a través del Ministerio de Trabajo, Migraciones y Seguridad Social de España, la Junta de Andalucía y el Instituto de Microscopía Electrónica y Tecnología de Materiales (IMEYMAT) de la UCA.

Zona geográfica: Andalucía
Fuente: Fundación Descubre

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