Biosensor detecta toxina en el café, patente de la Universidad de Caldas y el Sena

Margaret Sánchez

LA PATRIA | Manizales*

Una gota de sangre en la tirita de un glucómetro basta para saber cómo están los niveles de azúcar de un diabético. Es una prueba rápida que evita ir a un centro especializado.

Miembros de grupos de investigación en Cromatografía y Técnicas Afines (GITCA) de la Universidad de Caldas y de Biotecnología, Seguridad Alimentaria y Nutricional (BIOSAN) del Sena crearon un prototipo de sensor biológico que realiza un proceso electroquímico similar, en este caso, para detectar en el café la presencia de una toxina potencialmente cancerígena: la ocratoxina A (OTA).

Diomer Hernán Aristizábal, magíster en Química y uno de los creadores del artefacto, explica que esta toxina la generan hongos y mohos Aspergillus y Penicillium, que se producen en ambientes húmedos, como el del Eje Cafetero.

La OTA es imperceptible a la vista, el sabor y el olor. “Su concentración se mide en microgramos por litro. En café tostado y molido contaminado puede ser de aproximadamente 5 microgramos por litro, y en el soluble, de 10. Esa presencia tan baja, en una dieta diaria en la que se consuma café, pueden generar afecciones en la salud como cáncer renal o hepático”, señala Aristizábal.

Por eso países compradores de café colombiano exigen un análisis de calidad que certifique la ausencia de esa toxina. “En los puertos cuando van a enviar el café de exportación deben hacer esas pruebas que por lo general son demoradas. Con este dispositivo pueden hacerlo en un par de minutos”, añade Gonzalo Taborda, doctor en Química Analítica, investigador y docente de la U. de Caldas y otro inventor del biosensor.

Beneficios

El chip también reduce costos y es más amigable con el medioambiente, señalan los investigadores. Para medir la OTA se utilizan técnicas de separación como la cromatografía líquida, que requiere varios litros de muestra y disolventes, y equipos especializados con personal que sepa manejarlos. Con el biosensor este análisis requeriría gotas de café y lo podría manipular un operario.

Aristizábal afirma que con el proyecto iniciaron en el 2016 y en agosto de este año la Superintendencia de Industria y Comercio les otorgó la patente denominada “Métodos de fabricación de un chip, inmovilización de la enzima peroxidasa y detección de ocratoxina A (OTA) en el café.

Ahora trabajan con una empresa que está interesada en potenciar la parte electrónica del prototipo, para que sea tan robusto como el glucómetro, así disminuir los costos de producción y poderlo sacar a la venta. Además, cuentan con el apoyo del Sistema Nacional de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación del Sena (Sennova).

Cómo funciona

* El biosensor realiza un proceso electroquímico, se fija o inmoviliza una enzima para que reaccione ante la presencia de otro componente, como la glucosa en la sangre o la ocratoxina A en el café.

* El chip creado en la U. de Caldas y el Sena contiene la enzima peroxidasa. “La cual se extrae de una variedad de papa dulce de la región, y es esta la que genera una reacción al entrar en contacto con la ocratoxina A, alertando así la presencia de esta toxina en el producto, además de monitorear los niveles o concentración de la misma gracias a un desarrollo adicional, no patentado”, explicó Dayro Alexis Giraldo Bustamante, de los investigadores del Sena Caldas y doctor en Ciencias Agrarias.

* La gota de café al entrar en contacto con la peroxidasa en el chip, conectado a un circuito de computadora, lee las señales eléctricas y define si hay presencia de ocratoxina A.

La presencia

Según un estudio del 2006 por el Centro de Investigaciones de Café (Cenicafé), el más reciente sobre el tema, en el que se evaluaron diferentes fincas cafeteras, el 70% tuvieron presencia de ocratoxina A (OTA). Además, un diagnóstico de la investigación es que en Colombia y en la mayoría de los países cafeteros se carece de instrumentos para determinar la humedad de los granos en las fincas. “Se deben guardar secos y sanos y en condiciones frescas e higiénicas. Mientras más húmedos y calientes permanezcan los granos de café, más rápido será su deterioro y la contaminación por los hongos, además se incrementan los riesgos para la calidad del café”, concluye el estudio.

* Con información del Centro de Ciencia Francisco José de Caldas y el Sena.