Durante los últimos años, la calidad e inocuidad de diferentes tipos de alimentos se han vuelto de gran importancia y han atraído la preocupación pública. Los alimentos, a diferencia de las drogas, son mezclas complejas que incluyen diferentes componentes en cantidades variables, por lo que su análisis implica el uso de varios métodos. Una tarea de la química analítica moderna es proporcionar metodologías precisas y confiables para garantizar la calidad e inocuidad de los alimentos, particularmente, en la identificación, monitoreo y cuantificación de contaminantes (toxinas, patógenos, medicamentos, pesticidas), alérgenos y componentes de diferentes tipos de alimentos (carbohidratos, aminoácidos, ácidos grasos, ácidos orgánicos, polifenoles, tocoferoles). La cromatografía líquida de alta performance, combinada en tándem a diferentes detectores, tales como el detector de arreglo de diodos (DAD), detector evaporativo de dispersión de luz (ELSD) y espectrometría de masas (MS), están a la vanguardia de este desafío analítico, constituyendo una de las metodologías analíticas más sensibles y selectivas para el cribaje fitoquímico, análisis del control de calidad e inocuidad de los alimentos. Asimismo, permiten establecer sistemas de trazabilidad basados en criterios de pureza para caracterizar y autentificar alimentos a partir de sus huellas dactilares. En este proyecto, se ha adquirido un sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem a 3 detectores (LC-DAD/ELSD/ESI-MS), el cual minimizará notablemente el procedimiento de preparación de muestras y aumentará la selectividad para análisis cualitativos y cuantitativos de alimentos presentes en matrices complejas. Este equipamiento permitirá evaluar la calidad y seguridad alimentaria de los alimentos más consumidos en el Perú, identificar nuevos componentes bioactivos de la biodiversidad nacional y realizar técnicas de análisis, identificación y elucidación estructural de compuestos químicos y biológicos que permitirán dar un valor agregado y realizar innovación en alimentos con propiedades funcionales. El equipo que será adquirido con financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC) y el Banco Mundial (BM) fortalecerá la Unidad de Investigación en Nutrición, Salud, Alimentos Funcionales y Nutracéuticos de la Universidad San Ignacio de Loyola, la cual, en conjunto con las entidades socias (Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, Universidad Nacional de Cañete, Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión) y colaboradoras (Universidad Nacional del Centro del Perú, Universidad Continental), aspira a convertirse en un centro de referencia nacional para el análisis de alimentos, así como en un centro de referencia internacional para el análisis de alimentos de la región altoandina y amazónica del Perú.

Objetivo general

La adquisición de un sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS) permitirá la evaluación del contenido y calidad nutricional, control de calidad y seguridad alimentaria.

Objetivo específico 1

Adquisición del equipo y puesta en marcha.

Descripción

Durante los últimos años, la calidad e inocuidad de los alimentos se han vuelto de gran importancia y han atraído la preocupación pública. Una tarea de la química analítica moderna es proporcionar metodologías precisas y confiables para garantizar la calidad e inocuidad de los alimentos, particularmente, en la identificación, monitoreo y cuantificación de contaminantes (toxinas, patógenos, medicamentos, pesticidas), alérgenos y componentes de diferentes tipos de alimentos. En la industria alimentaria, se utilizan tecnologías complementarias, debido a que las matrices basadas en alimentos son muy complejas. En el proyecto, se plantea adquirir un sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS), el cual permitirá realizar el análisis, identificación y elucidación estructural de los contaminantes y componentes de los alimentos. El detector de arreglo de diodos (DAD) hará posible la detección de compuestos desde la región UV a visible, puesto que el detector DAD tiene múltiples matrices de fotodiodos para obtener información en un amplio rango de longitudes de onda a la vez. El detector de arreglo de diodos (ELSD) se utilizará, principalmente, para detectar componentes que no absorben en el espectro UV, el cual posibilitará la detección de carbohidratos y compuestos similares, detergentes iónicos y no iónicos, edulcorantes artificiales, antioxidantes, aminoácidos, lípidos, péptidos, polímeros, pesticidas, proteínas y esteroides. Además, en la detección de compuestos no volátiles y termolábiles.

Asimismo, se incluirá un espectrofotómetro de masas, el cual se utiliza ampliamente en el análisis de calidad y seguridad alimentaria, debido a sus ventajas de alta sensibilidad, selectividad y rendimiento. Este detector utilizará el método de ionización por electropulverización (ESI), el cual, en combinación con la cromatografía líquida, permitirá la evaluación de moléculas polares, ionizadas o ionizables, en modo de ion positivo y negativo. El sistema de cromatografía líquida en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS) que será utilizado en el proyecto minimizará notablemente el procedimiento de preparación de muestras y aumentará la selectividad para análisis cualitativos y cuantitativos de alimentos presentes en matrices complejas, permitiendo así el análisis de compuestos químicos y biológicos relacionados a la certificación de calidad y seguridad alimentaria. Actualmente, en el Perú, no se cuenta con un laboratorio de investigación para el análisis de alimentos, que permita el desarrollo de nuevas tecnologías en las diferentes matrices de alimentos encontradas en el Perú. La adquisición del equipamiento propuesto en el proyecto fortalecerá la Unidad de Investigación en Nutrición, Salud, Alimentos Funcionales y Nutracéuticos de la Universidad San Ignacio de Loyola (UNUSAN-USIL), la cual se proyecta a convertirse en un centro de referencia nacional para el análisis de alimentos, así como en un centro de referencia internacional para el análisis de alimentos de la región altoandina y amazónica.

Institución responsable del equipamiento

Universidad San Ignacio de Loyola

RUC: 20297868790

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Privado

Tipo de organización: Con fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: La Molina

Dependencias: Facultad de Ingeniería, Facultad de Ciencias de la Salud y Vicerrectorado de Investigación

Entidad colaboradora asociada

Universidad Nacional San Luis Gonzaga

RUC: 20148421014

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Público

Departamento: Ica

Provincia: Ica

Distrito: Ica

Entidad colaboradora de interés de uso

Universidad Nacional de Cañete

RUC: 20491363402

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Público

Departamento: Lima

Provincia: Cañete

Distrito: San Vicente De Cañete

Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

RUC: 20172299742

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Público

Departamento: Lima

Provincia: Huaura

Distrito: Huacho

Universidad Nacional del Centro del Perú

RUC: 20145561095

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Público

Departamento: Junín

Provincia: Huancayo

Distrito: El Tambo

Universidad Continental

RUC: 20319363221

Tipo de entidad: Universidad

Régimen: Privado

Departamento: Junín

Provincia: Huancayo

Distrito: Huancayo

Investigador principal

Nombres: Ivan Karlos

Apellido paterno: Best

Apellido materno: Cuba

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Dependencia: Facultad de Ingeniería

Coinvestigadores

Nombres: Luis Ángel

Apellido paterno: Aguilar

Apellido materno: Mendoza

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Dependencia: Facultad de Ciencias de la Salud

Nombres: Ana María

Apellido paterno: Muñoz

Apellido materno: Jauregui

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Dependencia: Vicerrectorado de Investigación

Nombres: Fausto Humberto

Apellido paterno: Cisneros

Apellido materno: Zevallos

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Dependencia: Facultad de Ingeniería

Nombres: Diomedes Fernando

Apellido paterno: Ramos

Apellido materno: Escudero

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Nombres: Zoila Felipa

Apellido paterno: Honorio

Apellido materno: Durand

Grado académico: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

Dependencia: Facultad de Bromatología y Nutrición

Nombres: Edwin Antonio

Apellido paterno: Macavilca

Apellido materno: Ticlayauri

Grado académico: Licenciatura

Entidad: Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

Dependencia: Facultad de Bromatología y Nutrición

Nombres: Cecilia Maura

Apellido paterno: Mejía

Apellido materno: Domínguez

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión

Dependencia: Facultad de Bromatología y Nutrición

Nombres: Miriam

Apellido paterno: Vilca

Apellido materno: Arana

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad Nacional de Cañete

Dependencia: Facultad de Agronomía

Nombres: Katherine Lourdes

Apellido paterno: Sánchez

Apellido materno: Caycho

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad Nacional de Cañete

Dependencia: Facultad de Agronomía

Nombres: Marco Antonio

Apellido paterno: Añaños

Apellido materno: Bedriñana

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional de Cañete

Dependencia: Facultad de Agronomía

Nombres: Naysha Jezabel

Apellido paterno: Rojas

Apellido materno: Villa

Grado académico: Bachiller

Entidad: Universidad Nacional de Cañete

Dependencia: Facultad de Agronomía

Nombres: Gerardo Francisco

Apellido paterno: Rosas

Apellido materno: Hernández

Entidad: Universidad Nacional San Luis Gonzaga

Dependencia: Facultad de Farmacia y Bioquímica

Nombres: Ángel Tito

Apellido paterno: Alvarado

Apellido materno: Yarasca

Grado académico: Magíster

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Dependencia: Facultad de Ingeniería

Nombres: Carlos Manuel

Apellido paterno: Benavente

Apellido materno: Bevilacqua

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Nacional San Luis Gonzaga

Dependencia: Facultad de Farmacia y Bioquímica

Coordinador administrativo

Nombres: Esther Virginia

Apellidos: Corrales Arrieta

Entidad: Universidad San Ignacio de Loyola

Equipamiento mayor

Un equipo mayor es un equipo altamente sofisticado de un valor superior a S/. 600,000.00 que, por la relevancia de su uso en la investigación científica, tiene la capacidad de generar impacto regional y/o nacional en relación con la disponibilidad de tecnología. En ese sentido, la adquisición del equipo permitirá cubrir necesidades de acceso a tecnologías de investigación de alto costo que, por una parte, no se encuentran suficientemente desarrollados (por debajo de estándares nacionales); y, por otra parte, aún no se hallan disponibles en la región o el país.

Nombre del equipo mayor

Sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS) para el análisis de alimentos: identificación de compuestos bioactivos, control de calidad y seguridad alimentaria

Descripción condiciones técnicas

Para el desarrollo del proyecto, se adquirirá un sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem a 3 detectores: detector de arreglo de diodos (DAD), detector evaporativo de dispersión de luz (ELSD) y detector de espectrometría de masas (MS). El detector de arreglo de diodos (DAD) permitirá la detección de compuestos desde la región UV a visible, debido a que este detector tiene múltiples matrices de fotodiodos para obtener información en un amplio rango de longitudes de onda a la vez. El detector de arreglo de diodos (ELSD) se utilizará principalmente para detectar componentes que no absorben en el espectro UV, el cual hará posible la detección de carbohidratos y compuestos similares, detergentes iónicos y no iónicos, edulcorantes artificiales, antioxidantes, aminoácidos, lípidos, péptidos, polímeros, pesticidas, proteínas y esteroides. Asimismo, permitirá la detección de compuestos no volátiles y termolábiles.

El detector de espectrofotometría de masas (MS) se utilizará en el análisis de calidad y seguridad alimentaria debido a sus ventajas de alta sensibilidad, selectividad y rendimiento. Este detector utilizará el método de ionización por electro pulverización (ESI), el cual, en combinación con la cromatografía líquida, hará posible la evaluación de moléculas polares, ionizadas o ionizables, en modo de ion positivo y negativo. El sistema de cromatografía líquida en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS) que será utilizado en el proyecto minimizará notablemente el procedimiento de preparación de muestras y aumentará la selectividad para análisis cualitativos y cuantitativos de alimentos presentes en matrices complejas, permitiendo así el análisis de compuestos químicos y biológicos relacionados a la certificación de calidad y seguridad alimentaria.

Lugar donde se instalará el equipo

Universidad San Ignacio de Loyola

Nombre del equipo secundario

Sistema de purificación de agua ultrapura – SIMPLICITY UV

Descripción condiciones técnicas

Equipo que permite la obtención de agua ultrapura que será utilizada en el procesamiento de muestras y como fase móvil durante la cromatografía líquida.

Nombre del equipo secundario

Sistema de extracción SPE de 12 posiciones con sistema de secado y kits de columnas SPE

Descripción condiciones técnicas

El sistema de extracción de fase sólida (SPE) permitirá el tratamiento y concentración de diferentes tipos de muestras antes de su análisis por HPLC o HPLC/MS. Este equipo hará posible extraer, dividir y/o adsorber uno o más componentes de una fase líquida (muestra) en una fase estacionaria (resina). El SPE es la técnica más poderosa disponible para la preparación de muestras rápidas y selectivas antes de la cromatografía analítica.

Nombre del equipo secundario

UPS de 5 KVA con transformador en línea

Descripción condiciones técnicas

Este equipo permitirá estabilizar el voltaje para un óptimo funcionamiento del equipamiento que será adquirido con el proyecto: el sistema de cromatografía líquida acoplado en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS).

Proyección de uso

Gobiernos de muchos países han incrementado la cantidad de leyes y normas para la autenticación de los alimentos. A diferencia de las drogas, los alimentos son mezclas complejas que incluyen diferentes componentes en cantidades variables, por lo que su análisis implica el desarrollo de varios métodos. La cromatografía líquida combinada en tándem mediante HPLC con detector de arreglo de diodos (DAD), detector evaporativo de dispersión de luz (ELSD) y espectrometría de masas (MS) está a la vanguardia de este desafío analítico, constituyendo una de las metodologías analíticas más sensibles y selectivas para el cribaje fitoquímico, análisis del control de calidad e inocuidad de los alimentos, así como establecer sistemas de trazabilidad basados en criterios de pureza para caracterizar y autentificar alimentos a partir de sus huellas dactilares. El uso de esta tecnología ha reducido considerablemente el preprocesamiento de muestras como una herramienta única para la caracterización confiable de mezclas complejas. El equipamiento que será adquirido con el proyecto podrá ser utilizado en las siguientes aplicaciones:

• Identificación, monitoreo y cuantificación de contaminantes (toxinas, patógenos, medicamentos, pesticidas).
• Identificación de péptidos alergénicos en diferentes matrices de alimentos.
• Análisis de biocomponentes de frutas y vegetales, leguminosas de grano, aceites vírgenes, y vinos tintos (polifenoles, tocoferoles, aminoácidos, ácidos grasos, ácidos orgánicos, entre otros).
• Análisis de compuestos fenólicos en muestras de cacao: influencia de la fermentación, tipo de secado y condiciones geográficas.

Análisis de fingerprint cromatográfico para la autenticación de alimentos de la región altoandina y amazónica del Perú.

Alergia al gluten: Identificación de 16 péptidos alergénicos mediante cromatografía líquida asociada a espectrofotometría de masas (LC-ESI-MS) en 5 harinas de trigo comerciales, con un alto contenido de gluten, utilizadas en la industria panadera del Perú

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Sectores: Agroindustria y elaboración de alimentos

Tipo de sector: Estratégico

Área de conocimiento OCDE: Ciencias agrícolas

Sub área de conocimiento OCDE: Agricultura, silvicultura y pesca

Disciplina de conocimiento OCDE: Agronomía

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: La Molina

Descripción

La prevalencia estimada de enfermedad celiaca en Europa y Estados Unidos es del 1%. Sin embargo, estudios recientes muestran un incremento de esta tasa. En el Perú, no hay estadísticas ni estudios realizados sobre su prevalencia. Esta enfermedad autoinmune y crónica se produce por una intolerancia al gluten en personas genéticamente predispuestas, la cual afecta principalmente al sistema digestivo, pero puede estar asociada también a enfermedades como la diabetes, hipotiroidismo de Hashimoto o enfermedades neurológicas.

La evaluación del contenido de gluten en materias primas que son utilizadas para la fabricación de alimentos es de vital importancia para prevenir esta enfermedad y garantizar la seguridad de los productos sin gluten. Resulta esencial contar con métodos analíticos apropiados con alta especificidad y sensibilidad, tal como la cromatografía líquida asociada a la espectrofotometría de masas (LC-ESI-MS). Durante el proyecto se evaluará la seguridad alimentaria relacionada al contenido del gluten en 5 harinas comerciales, con altos niveles de gluten, utilizadas en la industria panadera del Perú, basada en 16 péptidos inmunogénicos de enfermedad celiaca de las proteínas gliadina y glutenina.

La adquisición del sistema de cromatografía líquida en tándem (LC-DAD/ELSD/ESI-MS) permitirá realizar el análisis, identificación y elucidación estructural de los contaminantes y componentes de diferentes alimentos, así como establecer sistemas de trazabilidad basados en criterios de pureza para caracterizar y autentificar alimentos a partir de sus huellas dactilares. Asimismo, este financiamiento hará posible la realización del subproyecto de investigación, denominado “Alergia al gluten: Identificación de 16 péptidos alergénicos mediante cromatografía líquida asociada a espectrofotometría de masas (LC-ESI-MS) en 5 harinas de trigo comerciales, con un alto contenido de gluten, utilizadas en la industria panadera del Perú”. Las alergias alimentarias constituyen una reacción hipersensible del sistema inmune humano. A nivel mundial, los niños tienen una prevalencia de alergias a los alimentos entre 4% y 8%, mientras que en los adultos es del 1% al 5%. Dentro de las alergias alimentarias, la alergia al gluten de trigo es una de las más comunes. En el Perú, no hay estadísticas ni estudios realizados sobre la enfermedad celíaca asociada a la intolerancia al gluten, la cual afecta principalmente al sistema digestivo, pero puede estar asociada también a enfermedades como diabetes, hipotiroidismo de Hashimoto o enfermedades neurológicas. El desarrollo de este proyecto permitirá evaluar la seguridad alimentaria a través de la identificación de péptidos alergénicos en las harinas de trigo comerciales más utilizadas en la industria panadera del Perú.