Desarrollo de una plataforma genérica basada en nanopartículas para la identificación de ácidos nucleicos en la industria láctea: autentificación de leche ecológica

Descripción del proyecto

El objetivo principal de este proyecto es desarrollar metodologías novedosas para la detección y cuantificación de ácidos nucleicos (miRNA y ADN bacteriano), probando su aplicabilidad en la industria láctea para asegurar el etiquetado ecológico, teniendo un control de calidad y reduciendo los costes de análisis. Para ello, diseñaremos varios experimentos en granja, basados en las características obligatorias de la producción de leche ecológica, que nos permitan monitorizar y elegir la combinación correcta de biomarcadores para diferenciar la leche ecológica de la convencional.

Para ello se está desarrollando un nanosensor, basado en nanopartículas de oro (AuNPs) para la cuantificación del microARN de interés con alta sensibilidad y selectividad de una manera rápida y de bajo coste.
Las AuNPs son partículas metálicas, generalmente esféricas, de entre 1 y 100 nm de diámetro que, debido a su tamaño y forma, poseen propiedades ópticas, térmicas y eléctricas diferentes a las del oro en escala macroscópica. En relación a sus propiedades ópticas, las AuNPs sufren un fenómeno denominado resonancia de plasmón superficial, que podría describirse como una oscilación de electrones confinados en la superficie de estas partículas que provoca una elevada absorción y dispersión de luz. El tamaño, la forma y el medio que las rodea, así como la distancia entre ellas, provocan cambios en las oscilaciones de los electrones y, consecuentemente, en la longitud de onda de la banda de absorción, situada entre los 500 y 600 nm. Esta variación puede detectarse visualmente como un cambio de color de rojo a púrpura.

Esta propuesta pretende incorporar nuevas tecnologías al sector agrario, dando respuesta a diferentes necesidades. Por un lado, esta investigación se centrará en potenciar las características de los productos agrarios producidos bajo sistemas de producción ecológica, con el fin de ser utilizados para mejorar su posición en el mercado y revalorizar este tipo de ganadería sostenible. Por otro lado, los resultados aportarán datos empíricos sobre las posibles rutas epigenéticas de expresión génica en la leche de rumiantes, que se ven afectadas por los sistemas de producción en general, la dieta, el ejercicio y el bienestar en particular. El microbioma de la leche cruda es diverso y complejo, y su estudio contribuye a funciones polifacéticas como, por ejemplo, iniciar/facilitar las fermentaciones lácteas o contribuir a la salud animal y humana.
Este trabajo de investigación permitirá aumentar el valor de mercado de los productos lácteos producidos en granjas ecológicas sostenibles, así como fortalecer la economía de las zonas rurales. También permitirá mejorar los métodos de diagnóstico de ácidos nucleicos en general.
 

Responsable en el SERIDA

• Mario Menéndez Miranda

Equipo investigador en el SERIDA

• Fernando Vicente Mainar
• Ana del Cerro Arrieta

Coordinación

Investigadores responsables:  Mario Menéndez Miranda (SERIDA), Luis J. Royo (Universidad de Oviedo)

Organismos financiadores

Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Agencia Estatal de Investigación. Cofinanciado con fondos europeos.