Sistemas (bio)sensores para la monitorización de parámetros químicos asociados a la calidad y seguridad alimentaria

Abstract

La Tesis Doctoral que se presenta se ha dividido en dos capítulos principales, que abordan el desarrollo de: ¿ Biosensores enzimáticos amperométricos para la determinación de parámetros químicos de calidad en mostos y vinos. ¿ Sensores para la detec ción/clarificación de bacterias patógenas. Por lo que respecta al primer capítulo de esta Tesis, se han desarrollado biosensores enzimáticos amperométricos para la determinación de polifenoles, ácido glucónico, glicerol y ácidos málico y láctico. D ichos analitos se seleccionaron debido a la importancia de su determinación de forma rápida y sencilla en el sector vitivinícola. Actualmente existe un creciente interés por los polifenoles de los vinos, pues muchos de estos compuestos han demostr ado tener importantes acciones biológicas en seres vivos. El contenido en polifenoles contribuye sustancialmente a la calidad del vino y afecta al color, estabilidad y envejecimiento. Así, se ha desarrollado un biosensor basado en la inmovilización d e la enzima lacasa sobre un electrodo de carbono vitrificado, para la estimación del índice de polifenoles, encontrándose una relación lineal entre dicho índice (expresado como miliequivalentes de ácido gálico o cafeico) que proporciona el biosensor y el que proporciona el método de Folin-Ciocalteau, método empleado comúnmente en bodegas. El ácido glucónico es producido en las uvas infectadas por hongos como Botrytis cinerea, produciendo una infección conocida como podredumbre noble que produ ce la contracción y deshidratación de la uva. Para su determinación se ha desarrollado un biosensor amperométrico basado en el empleo de la enzima gluconato deshidrogenasa y tetraitifulvaleno (TTF) como mediador redox sobre un electrodo de oro modifi cado con una monocapa de ácido 3-mercaptopropanoico (MPA). Además, en colaboración con la Universidad de Oviedo se ha desarrollado un dispositivo comercial portátil para la determinación de ácido glucónico. Para la determinación de glicerol se han desarrollado dos biosensores amperométricos basados en dos sistemas enzimáticos diferentes: glicerol deshidrogenasa/ diforasa y glicerol quinasa/glicerol 3-fosfato oxidasa/peroxidasa, empleando nuevamente electrodos de oro modificados con MPA y TTF como mediador. En la industria del vino, el seguimiento de la fermentación maloláctica (FML) se monitoriza por el descenso de la concentración del ácido L-málico y el aumento de la concentración de ácido L-láctico. Esta conversión, contribuye al d