La detección de proteínas se utiliza para el diagnóstico clínico, el tratamiento y la investigación biológica. [1] La detección de proteínas evalúa la concentración y la cantidad de diferentes proteínas en una muestra particular . [2] Existen diferentes métodos y técnicas para detectar proteínas en diferentes organismos . La detección de proteínas ha demostrado implicaciones importantes para el diagnóstico clínico, el tratamiento y la investigación biológica. [3] La técnica de detección de proteínas se ha utilizado para descubrir proteínas en diferentes categorías de alimentos, como la soja (frijol), la nuez (nuez) y la carne de res (carne). [4] El método de detección de proteínas para diferentes tipos de alimentos varía en función de las propiedades del alimento para frijoles, nueces y carne. La detección de proteínas tiene diferentes aplicaciones en diferentes campos.
Las alergias alimentarias se han convertido en una enfermedad muy común en la actualidad. En la clínica, las alergias alimentarias presentan diferentes signos, por ejemplo, síntomas leves que van desde picazón en la boca e hinchazón de los labios hasta una reacción anafiláctica crítica que tiene consecuencias fatales. [5] Según las estadísticas, aproximadamente el 2% de los adultos y el 8% de los niños de los países industrializados padecen hipersensibilidad. Para reducir las posibles reacciones que amenazan la vida, la terapia válida es evitar estrictamente el consumo de estos alimentos alergénicos. Por lo tanto, es crucial e indispensable una descripción suficiente de los ingredientes potencialmente alergénicos que existen en los productos alimenticios, que se pueden controlar mediante la detección de proteínas. [6] [7]
La soja se ha consumido en alimentos procesados en todo el mundo debido a su alto valor nutritivo y su fácil procesamiento, como la leche de soja, el tofu, las alternativas a la carne y los productos fermentados a base de soja. [5] Se utilizan microorganismos en el proceso de fermentación de productos fermentados a base de soja como el miso, la salsa de soja, el natto y el tempeh. La alergenicidad se mantiene en los productos fermentados a base de soja. En los países asiáticos, estos productos fermentados a base de soja son populares y tradicionales. La cantidad de pacientes con alergia a la soja y los usos casi infinitos de la soja han aumentado en los últimos años. [8]
Durante los últimos 30 años, se han experimentado métodos y técnicas amplios para descubrir la proteína de soja. Estos métodos y técnicas se pueden trasladar al entorno de laboratorio fácilmente. [9] Los métodos originales y tradicionales fueron diseñados y probados en el espectro de la biología molecular. La técnica de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas que contiene alta susceptibilidad y especificidad es un método confiable para investigar las proteínas de soja mediante la aplicación de una proteína que puede identificar una molécula extraña. Esto se ha evaluado como una proteína vacuolar que incluye un bloque molecular de 34 kDa. El ELISA ilustró suficiente repetibilidad y reproducibilidad en la evaluación de laboratorio. Pero no puede probar la proteína de soja presente en productos de soja fermentados. [10] Hay diferentes estudios para realizar experimentos para evaluar la proteína de soja a través de ELISA. Sin embargo, la reproducibilidad, la reactividad cruzada y la baja repetibilidad hacen que la medición sea difícil de ser confiable en alimentos procesados. Estos métodos no pueden descubrir la proteína de soja presente en productos de soja fermentados. [11]
En comparación con el método anterior, en la técnica de extracción actual se utiliza un proceso de calentamiento para investigar la proteína de soja presente en los productos fermentados. Dado que el proceso de calentamiento puede desactivar las enzimas proteolíticas microbianas, la técnica de extracción actual se puede utilizar para revelar la proteína de soja en los productos fermentados de soja. [12] La técnica de extracción por calentamiento se puede demostrar de la siguiente manera. Para producir una buena dispersabilidad de la muestra en el tampón de extracción para llevar a cabo el proceso de calentamiento, se mezclan 19 ml de tampón de extracción con cinco perlas de vidrio de cinco milímetros de diámetro y 1 g de homogeneizado de alimentos. A los 5, 15 y 60 minutos de tiempo variable, la mezcla se extrae a una temperatura variable de 25, 40, 60, 80 y 100° mediante el calentamiento en un baño de agua seguido de una agitación con vórtice cada 5 minutos. Las extracciones de alimentos generadas mediante la técnica anterior y la actual se centrifugan durante 20 minutos a tres mil gramos, luego el sobrenadante se filtra con un papel de filtro. El filtrado se recoge y se aplica para el análisis inmediatamente actuando como el resumen de la muestra de alimento. [13] Las soluciones estándar de calibración deben prepararse para revelar las proteínas de soja mediante ELISA. Una muestra de polvo de soja de trescientos miligramos se mezcla con un compuesto de veinte mililitros que incluye 0,5 M de NaCl, 0,5 % de SDS, 20 mM de Tris-HCl (pH 7,5) y 2 % de 2-ME. Luego, el compuesto se agita a temperatura ambiente durante 16 horas para la abstracción. El resumen se centrifuga durante 30 minutos a veinte mil gramos, luego se selecciona el sobrenadante con un papel de microfiltro de 0,8 μm . La sustancia proteica del resumen inicial se inspecciona con un kit 2-D Quant. El extracto inicial se diluye a 50 ng/mL combinado con 0,1% de SDS, 0,1% de 2-ME, 0,1 M de PBS (pH 7,4), 0,1% de BSA y 0,1% de Tween 20, y se deposita para ELISA a 4 °C como solución estándar de calibración. [8]
El límite de detección para el ELISA es de 1 μg/g y no puede evaluar las proteínas de soja existentes en los productos de soja fermentados debido a la degradación de las proteínas de la soja a través de las enzimas proteolíticas microbianas que permanecen en los productos fermentados. Las enzimas proteolíticas microbianas posiblemente restringen la detección de la proteína de soja almacenada en los productos de soja fermentados. La técnica de abstracción actual puede controlar la degradación de proteínas a través de las enzimas proteolíticas microbianas. Las enzimas proteolíticas microbianas pueden inhibirse mediante el calentamiento, el pH y los inhibidores de proteasa en general. [14] Se examinan las temperaturas de calentamiento variables y los tiempos de abstracción para decidir la temperatura y el tiempo de calentamiento ideales para controlar las enzimas proteolíticas microbianas. Las condiciones de calentamiento que se demostraron para optimizar el control de las enzimas proteolíticas microbianas son 80 °C durante 15 minutos. Por lo tanto, la temperatura de calentamiento para la abstracción se establece en 80 °C y el tiempo se establece en 15 minutos para la técnica de abstracción actual. [15]
La técnica de abstracción actual puede restringir la degradación de las proteínas de soja a través de enzimas proteolíticas microbianas y puede detectar la proteína de soja en la mayoría de los productos de soja fermentados. La técnica de abstracción actual combinada con el calentamiento es una herramienta útil y sensible para descubrir la proteína de soja almacenada en alimentos procesados y productos de soja fermentados. Sin afectar las enzimas proteolíticas microbianas, este método es apropiado para cuantificar la proteína de soja en alimentos procesados. La técnica de extracción y ELISA propuesta se puede aplicar para controlar los sistemas de etiquetado de los ingredientes de soja de una manera confiable. [8]
Las nueces inglesas (Juglans regia) y las nueces negras (Juglans nigra) son dos tipos principales de nueces en el mercado de todo el mundo. Las nueces se utilizan como un ingrediente valioso debido a sus atributos favorables para la salud, propiedades sensoriales y sensación al consumidor. [16] [17] Las nueces sin cáscara se aplican ampliamente como ingredientes en diferentes alimentos como ensaladas, helados, pan y alternativas a la carne. El aceite de nuez se presenta como una buena fuente de ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados y tocoferoles . [18] Y se adopta como ingrediente alimentario en aderezos para ensaladas particularmente. El extracto de cáscara de nuez se considera un suplemento dietético y un condimento en la industria alimentaria. Además, las cáscaras de nuez molidas se pueden utilizar en el campo industrial como extensores, portadores, rellenos y abrasivos, por ejemplo, limpiadores a chorro. Los frutos secos se consideran uno de los alimentos alergénicos más comunes en todo el mundo. [19] Las reacciones alérgicas a los frutos secos pueden ser feroces y potencialmente mortales. [20] [21] Las personas con alergia a las nueces pueden tener reacciones fatales y casi fatales por la ingestión involuntaria de nueces, otros frutos secos o posiblemente contaminación de alimentos con el ingrediente de nueces. [22] [23] [24] [ 25] [ 26] [27] [ 28] [29] [30] [31] Para prevenir reacciones alérgicas a las nueces, la única forma efectiva es evitar las nueces en la dieta. [32] El etiquetado apropiado de los alimentos procesados con el ingrediente de nueces es fundamental para proteger a los consumidores alérgicos a las nueces. Hay un par de circunstancias que causan residuos de nueces no declarados, como compartir equipos entre formulaciones que contienen nueces y otras y nueces no declaradas en los ingredientes. [33] El ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) se puede utilizar como la técnica para detectar residuos de nueces con gran sensibilidad y especificidad, ya que las personas alérgicas a las nueces pueden tener reacciones alérgicas con cantidades bajas (miligramos) de nueces. [34] Se pueden aplicar varias técnicas diferentes para descubrir residuos de nueces, como el método de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y el método ELISA sobre la base de antisueros policlonales generados contra una proteína de nuez de albúmina 2S particular. [35] [36] [37]
La prueba ELISA de nueces tipo sándwich es el método actual que se utiliza para detectar proteínas en las nueces. La prueba ELISA de nueces tipo sándwich puede aplicarse como una técnica analítica crítica por parte de los fabricantes de alimentos y las agencias reguladoras para la validación de la higiene y la evaluación de estrategias de control de alérgenos.
Se utiliza una mezcla de varias marcas de nueces inglesas para producir el inmunógeno . Las nueces mezcladas deben lavarse con agua destilada desionizada 6 veces y secarse al aire. Una porción de las nueces se tuesta en seco durante 10 minutos a 270 ◦F. Las nueces tostadas o crudas se parten, se congelan y se muelen hasta obtener un tamaño de partícula refinado a través de la licuadora. Las nueces tostadas molidas y las nueces crudas molidas se desgrasan y se filtran. Luego, las nueces tostadas o crudas en polvo se secan al aire por completo. Tanto las nueces desgrasadas, crudas en polvo como las tostadas se pueden utilizar como inmunógenos. Las concentraciones de proteína de los inmunógenos en polvo desgrasados se establecen a través del método Kjeldahl con un 46,4 % de nuez desgrasada cruda y un 34,9 % de nuez desgrasada tostada. [37]
Los anticuerpos policlonales se generan en 1 oveja, 1 cabra y 3 conejos blancos de Nueva Zelanda con cada inmunógeno. Las inyecciones subcutáneas iniciales se administran a los 10 animales, incluidos 3 conejos, 1 oveja y 1 cabra en múltiples sitios con el inmunógeno en polvo desgrasado y el adyuvante completo de Freund. Los valores de los títulos de los antisueros recolectados se evalúan mediante un método ELISA no competitivo con proteína de nuez a partir de extractos del inmunógeno crudo o tostado adecuado. [37]
Se evalúa la reactividad cruzada de una variedad de frutos secos, semillas, legumbres, frutas e ingredientes alimentarios en el ensayo ELISA de nueces. El ELISA sándwich modificado se puede utilizar para detectar residuos de nueces con antisueros de oveja antinueces tostadas y de conejo antinueces tostadas utilizados como anticuerpos de captura y detector respectivamente. [37]
Los residuos de nueces pueden detectarse con un límite de cuantificación de 1 ppm en una variedad de alimentos, como helados, magdalenas, galletas y chocolate. La prueba ELISA de nueces puede realizarse para detectar posibles alergias a residuos de nueces en otros alimentos por compartir equipos y para evaluar los procedimientos de saneamiento destinados a eliminar los residuos de nueces de los equipos compartidos en la industria alimentaria. [37]
Se ha informado de que los piensos para animales que contienen proteína animal procesada (PAP) contaminada con priones han provocado la infección de EEB en el ganado. Actualmente, se ha prohibido el uso de proteínas animales procesadas (PAP) como materia prima para piensos de todos los animales de granja, excepto la harina de pescado. Además, se ha afirmado que las infecciones por consumo de carne cruda poco cocida son un importante patógeno para la Escherichia coli O157:H7 enterohemorrágica. [38]
Para la proteína animal procesada, se utiliza el procedimiento específico basado en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en paralelo con el método microscópico para detectar la proteína animal procesada (PAP) en los alimentos. El límite de detección para la PCR se ha evaluado en 0,05% para la carne de vacuno, 0,1% para la carne de cerdo y 0,2% para la carne de ave y la harina de huesos. El método microscópico puede revelar el 66,13% de muestras dudosas de alimentos. Combinando los resultados del uso de los métodos microscópicos y de PCR, se ha afirmado que los métodos de biología molecular pueden ejecutarse como un método complementario para la detección de PAP. [39]
En el caso de la carne cruda poco cocida, para garantizar un suministro seguro de carne, las técnicas de detección rápidas y sensibles para E. coli O157:H7 son importantes en la industria de la carne . Se pueden utilizar tres técnicas diferentes en la carne picada cruda: la prueba VIDAS ultraperformance E. coli (ECPT UP), un método de PCR en tiempo real (RT) no comercial y el método de referencia del Servicio de Inocuidad e Inspección de Alimentos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-FSIS) para detectar E. coli O157:H7. Se pueden examinar 25 g de muestras individuales de carne cruda y 375 g de compuestos de carne cruda para determinar los tiempos de enriquecimiento óptimos y la eficacia de las pruebas. Seis horas de enriquecimiento son suficientes para los métodos VIDAS ECPT UP y RT-PCR para muestras de 25 g de cada tipo de carne molida cruda, pero se adquieren 24 horas de enriquecimiento para muestras de 375 g. Tanto el método VIDAS ECPT UP como el RT-PCR pueden generar resultados similares a los obtenidos con el método de referencia USDA-FSIS después de 18 a 24 horas de enriquecimiento. Se pueden revelar niveles bajos de E. coli O157:H7 en 25 g de varios tipos de carne molida cruda a través de estos métodos, y también se puede detectar E. coli O157:H7 en carne molida cruda compuesta de hasta 375 g. [38]
La detección de proteínas en células de la mucosa rectal humana puede implicar enfermedades colorrectales como tumores de colon, enfermedad inflamatoria intestinal . [40] La detección de proteínas basada en microarreglos de anticuerpos puede implicar firmas de vida, por ejemplo, compuestos orgánicos y bioquímicos en el sistema solar en el campo de la astrobiología . [41] La detección de proteínas puede monitorear el sistema de etiquetado de proteínas de soja en alimentos procesados para proteger a los consumidores de una manera confiable. [8] El etiquetado de la proteína de soja proclamado por la detección de proteínas ha indicado ser la solución más importante. [8] Se requiere una descripción detallada del etiquetado de los ingredientes de soja en alimentos refinados para proteger al consumidor. [8]
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