Otimização de método baseado em aptâmeros de DNA para detecção de resíduos de antibióticos

Abstract

A utilização de antimicrobianos nas cadeias produtoras de carne e leite pode deixar resíduos na matéria prima, comprometendo a qualidade do produto final e a saúde do consumidor. Os métodos analíticos acreditados para assegurar que os limites máximos de resíduos estejam dentro do requerido pela legislação são altamente sensíveis, mas dependem de equipamentos caros e mão de obra treinada. A tecnologia de aptâmeros é uma alternativa para o desenvolvimento de métodos rápidos e sensíveis para a detecção de resíduos de antibióticos, metais e alérgenos em diferentes matrizes. Este trabalho teve por objetivos propor e otimizar um método colorimétrico e espectrofotométrico de detecção de ampicilina, tetraciclina, cloranfenicol e kanamicina em água e em matrizes alimentares por meio de aptâmeros já descritos na literatura. Nanopartículas de ouro foram sintetizadas pela redução por citrato em uma concentração de 10,33 nmol/L. Definiu-se a concentração de 50 mmol/L de NaCl para sua agregação, que foi confirmada por espectrofotometria e mudança de cor da solução de rosa para azul. Os aptâmeros AMP4, AMP17, CAM7, Ky2 e T20 foram adsorvidos à superfície das nanopartículas de ouro e determinou-se em 200 nmol/L a concentração necessária para protegê-las de agregação. A menor concentração de kanamicina testada e detectada pelos métodos colorimétrico e espectrofotométrico foi 0,125 g/mL. Para os demais antibióticos, mudança da cor rosa para o azul foi visualizada no controle consistindo de nanopartículas, aptâmero e sal, diferentemente do esperado. As matrizes alimentares soro de leite, carne e ovo foram processadas de forma simples e rápida para utilização nos ensaios. Diluições de 10 -3 a 10 -6 foram necessárias para evitar interferência da matriz no sistema, porém os testes foram inconclusivos devido à mudança de coloração nos tubos contendo nanopartículas, aptâmero e sal. Os resultados mostraram a necessidade de avaliar outros aptâmeros e melhorar o processamento das matrizes alimentares para a remoção de interferentes. Palavras-chave: Antibióticos. Aptâmeros de nucleotídeos. Produtos alimentícios. Nanopartículas. Detecção.

The use of antimicrobials in meat and milk product chains can leave residues in their raw materials, compromising the quality of the end product and harming the consumer. The analytical methods accredited to ensure the maximum residue limits allowed within the legislation are highly sensitive but require expensive equipment and well-trained personnel. The aptamer technology is an alternative for the development of faster and more sensitive methods of antibiotics, metals, and allergens residue detection in different matrices. This work aimed to optimize colorimetric and spectrophotometric detections for ampicillin, tetracycline, chloramphenicol, and kanamycin in water and in food matrices using aptamers already described in the literature. Gold nanoparticles were successfully synthesized by citrate reduction in a concentration of 10,33 nmol/L, and 50 mmol/L of NaCl was defined as the concentration for aggregation, which was confirmed by spectrophotometry and color change of the solution. The aptamers AMP4, AMP17, CAM7, Ky2, and T20 were adsorbed on the surface of the gold nanoparticles and 200 nmol/L was determined as the concentration to prevent aggregation. The lowest concentration of kanamycin tested by the colorimetric and spectrophotometric methods was 0,125 g/mL. Unexpectedly, for the other antibiotics, a change from pink to blue was seen in the control consisting of nanoparticles, aptamer, and salt. Food matrices (milk serum, meat, and egg) were processed in a simple and fast way for use in the tests but dilutions from 10 -3 to 10 -6 were necessary to avoid interference in the system. However, the tests were inconclusive due to the color change in the tubes containing nanoparticles, aptamer, and salt. The results showed the need to evaluate other aptamers and improve the processing of food matrices to better remove interferents. Keywords: Antibiotics. Nucleotide aptamers. Food products. Nanoparticles. Detection.