Un nuevo sistema detecta en solo 15 minutos la concentración de hormonas en alimentos

El equipo de investigación de la Universidad de Jaén, adscrito al Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario (ceiA3), ‘Química Analítica de la Universidad de Jaén | FQM-323’, ha validado un nuevo sistema más rápido y amigable con el medio ambiente que los utilizados actualmente para identificar hormonas en la industria alimentaria (carnes y pescados).

Se trata de un grupo de investigación del Campus Científico Tecnológico de Linares de la Universidad de Jaén que ha diseñado un nuevo modelo de análisis químico dirigido a las empresas alimentarias más económico y rápido.

Esta metodología es más exacta y precisa comparada con otras usadas hasta el momento para controlar la concentración de las hormonas a los niveles permitidos en carnes y pescados; el sistema ofrece resultados en tan solo quince minutos y con un volumen muy reducido de disolventes

Desde la Fundación Descubre, institución privada sin ánimo de lucro impulsada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, explican que los expertos han validado el sistema para trece hormonas diferentes en productos comercializados en España procedentes de ocho países distintos. 

En un artículo ‘A Simple, Efficient, Eco-Friendly Sample Preparation Procedure for the Simultaneous Determination of Hormones in Meat and Fish Products by Gas Chromatography—Mass Spectrometry’ publicado en la revista Foods presentan el método en el que eliminan disolventes como el metanol, muy contaminante y usado frecuentemente en este tipo de análisis.

Una de las principales ventajas de la propuesta es la eliminación de las impurezas que suelen contener los extractos de los alimentos durante su análisis y el aumento significativo de la sensibilidad en la determinación de las hormonas. Esto redunda en una mayor fiabilidad de los resultados. “Las conclusiones del estudio ratifican que se detectan niveles de residuos de hormonas que oscilan entre 0,4 y 15 nanogramos por cada kilogramo en muestras de carne y pescado, lo que supera con creces la sensibilidad de otros métodos existentes”, indica a la Fundación Descubre el investigador ceiA3 del grupo ‘Química Analítica de la Universidad de Jaén | FQM-32‘ de la Universidad de Jaén Evaristo Ballesteros, autor del artículo y coordinador del trabajo científico.

Además, añade que cuando se aplica el modelo a nivel industrial no supone una inversión extra para las empresas que desarrollan sus propios análisis o para laboratorios dedicados al control de calidad de este tipo de alimentos, ya que solo implica la extracción de las hormonas y el método para su determinación. Al reducir los tiempos también conlleva un ahorro energético.

El método se utilizó con éxito para determinar hormonas naturales y sintéticas, incluyendo estrógenos, andrógenos y progestágenos en productos cárnicos y pesqueros de España, Portugal, Italia, Alemania, Grecia, Noruega, Marruecos y Estados Unidos, confirmando que todas las muestras cumplían con los niveles de concentración máximos recomendados para estas sustancias.

Seguridad en el consumo

La presencia de hormonas es un requisito que todas las empresas de alimentación deben confirmar en los productos que comercializan. Tanto las naturales, las que produce el organismo de cualquier animal, como las sintéticas, aquéllas creadas artificialmente, no deben aparecer en los productos para el consumo humano, ya que pueden generar problemas de salud relacionados con la fertilidad o el crecimiento.

Por eso, la industria y las autoridades, persiguen métodos fiables que garanticen que los productos que llegan a los mercados sean seguros. De ahí que la comunidad científica intente ampliar el estado de la técnica actual, con el objetivo de reducir costes para las empresas, tener un menor impacto en el medioambiente y aumentar la exactitud de los análisis que se realizan. Los investigadores proponen este nuevo modelo que mejora en todos esos factores los métodos actuales.

Los métodos que más frecuentemente se usan para este tipo de análisis se basan en el uso de volúmenes elevados de disolventes con un mayor impacto negativo sobre el medioambiente, como el metanol. Además, los procesos son más lentos e inexactos al requerir la dosificación controlada de líquido manualmente por un técnico de laboratorio

El proceso propuesto comienza con la mezcla de la muestra con un volumen muy reducido de un disolvente llamado acetonitrilo-agua para la extracción de las hormonas. Posteriormente, se purifica en un sistema continuo de extracción en fase sólida. Este sistema contiene una columna absorbente semiautomática donde las sustancias son retenidas, desechando el resto de la muestra, como si se tratara de un colador de partículas microscópicas. A continuación, se separan y detectan de una manera eficaz mediante una técnica llamada cromatografía de gases-espectrometría de masas, que cuantifica el contenido de hormonas.

Eficacia y eficiencia

El principal problema en este tipo de muestras es el alto contenido de proteínas, lípidos y ácidos grasos que poseen y que dificultan la extracción de las hormonas. Con este método se eliminan las impurezas de manera que sólo quedan disponibles las sustancias objeto de análisis para ser procesadas por el cromatógrafo. Así, obtienen resultados más exactos y precisos.

Por otro lado, al ser un método semiautomático, el análisis se realiza en menor tiempo y sin necesidad de control continuo por el técnico de laboratorio. De esta manera, se consigue mayor eficacia en la exactitud de los resultados y más eficiencia, tanto energética, como económica, técnica y medioambiental.

Los expertos continúan sus estudios para la detección de hormonas en otros ámbitos, como las aguas y en otros tipos de alimentos diferentes a los productos cárnicos y pescados, con el objetivo de seguir optimizando el sistema y hacerlo más funcional y polivalente.

Los estudios se han financiado a través de los proyectos PY2018-1211 de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y ‘Nuevas aproximaciones experimentales para la resolución de las limitaciones actuales de la cromatografía de líquidos/espectrometría de masas (LC-MS) en análisis de contaminantes orgánicos’ del Ministerio de Ciencia e Innovación, fondos FEDER y el Programa de Investigación de la Universidad de Jaén.

Referencias

Safae Chafi y Evaristo Ballesteros. ‘A Simple, Efficient, Eco-Friendly Sample Preparation Procedure for the Simultaneous Determination of Hormones in Meat and Fish Products by Gas Chromatography—Mass Spectrometry’. Foods. 2022.

Fuente: Fundación Descubre.