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Aunque no seamos conscientes de ello, entrar en un supermercado es sumergirse en un mar de compuestos, códigos, concentraciones… Es lo que indican las etiquetas nutricionales, pero los productos que no las incorporan también albergan todo un universo químico en su interior. ¿Cómo puede asegurarse el consumidor, por ejemplo, de que la botella de vino que acaba de comprar es auténtica y no un fraude o una falsificación? La respuesta está en su “huella molecular”, que hoy podemos obtener gracias a las sofisticadas tecnologías de análisis disponibles en los laboratorios.

Comemos y bebemos química

Si bien el componente mayoritario de una manzana es el agua, esta fruta contiene más de 400 sustancias que contribuyen a otorgarle su sabor, textura y aroma característicos, además de los carbohidratos que aporta. La idea de que “todo es química”, lejos de ser una frase hecha, supone una realidad para los alimentos que ingerimos, ya sean procesados o naturales.

Los seres vivos somos el reactor químico más complejo y optimizado que conocemos, y las plantas llevan esta optimización a su máxima eficiencia. Con la luz del sol como fuente de energía, el dióxido de carbono como fuente de carbono, más agua y unos cuantos minerales, un manzano es capaz de generar toda su materia orgánica.

Tecnología de vanguardia para descifrar la composición de los alimentos

De la composición de los alimentos dependen tanto las características que los hacen únicos como aspectos clave de la seguridad alimentaria. En las últimas décadas, las técnicas instrumentales de análisis químicos han experimentado importantes avances. De entre ellas destacan dos: la espectrometría de masas (EM) y la resonancia magnética nuclear (RMN), que han abierto la puerta a nuevas disciplinas científicas. Una de ellas es la metabolómica, que podemos definir como el análisis exhaustivo e integral de todos los metabolitos –o la mayor parte de ellos– en un sistema biológico.

Tanto la EM como la RMN son técnicas complementarias que permiten análisis cada vez más completos de los perfiles metabólicos de los sistemas biológicos. Hoy en día, el desafío es abaratar esas tecnologías para que sean accesibles en diferentes ámbitos institucionales y empresariales.

El vino bajo la lupa molecular

Concretamente, la RMN aprovecha el comportamiento de los núcleos de ciertos átomos cuando son sometidos a campos magnéticos intensos. Esta respuesta genera señales características –lo que llamamos espectro– en cada tipo de molécula o sustancia que, por ejemplo, compone un alimento. Es la misma técnica que se emplea en el diagnóstico médico, pero en este caso transformando las señales en imágenes de nuestro cuerpo.

El vino es una bebida compleja que evoluciona microbiológicamente a partir del mosto y que contiene cientos de compuestos. Por ello, se considera un producto muy interesante para el estudio metabolómico. Además, la protección de su identidad geográfica es crucial para garantizar que el consumidor recibe exactamente lo que adquiere.

Ya en 2006, nuestro grupo de investigación desarrolló una metodología basada en RMN para hacer el seguimiento y controlar la fermentación alcohólica y maloláctica. Estos trabajos se vieron ampliados con otros que nos permitieron estudiar el potencial de dicha técnica para cuantificar diferentes compuestos, para abordar la diferenciación de vinos de distintos años y zonas geográficas –incluso separadas por poco más de 20 kilómetros– y analizar el proceso de envejecimiento.

Esta tecnología ya se encuentra al servicio de las bodegas. Por ejemplo, la Estación Enológica de Haro, en la comunidad autónoma de La Rioja (España), dispone de un equipo de RMN diseñado para controlar y caracterizar el vino, sus derivados y otras bebidas mediante la realización de un solo análisis. Esta instrumentación determina la “huella molecular” de cada vino, lo que facilita conocer su trazabilidad, su estado analítico y las particularidades de su elaboración.

Con ayuda del RMN de sobremesa

Uno de los principales inconvenientes de este procedimiento es su elevado coste, tanto en términos de adquisición como de mantenimiento. Por ello, en los últimos años se están desarrollando equipos de RMN de bajo campo o sobremesa. Aunque ofrecen menos sensibilidad y resolución –es decir, una capacidad de separación de señales más limitada a la de los utilizados en los ejemplos anteriores–, cuestan menos y prácticamente no precisan de mantenimiento.

Estas limitaciones están siendo compensadas con la incorporación de software más eficiente para el tratamiento de los datos. Por ejemplo, se han desarrollado algoritmos muy eficaces que separan de forma automática señales solapadas. Además, la aplicación de la inteligencia artificial y todas sus técnicas asociadas permitirá extraer mucha más información de lo que, para un profano en la materia, podrían parecer simples líneas en un espectro.

Este tipo de tecnología permitirá que la RMN no este reservada únicamente a grandes instituciones, sino que también llegue a centros tecnológicos y empresas del sector agroalimentario y pueda poner en valor los productos del sector primario.

El control de calidad y del fraude alimentario, la protección de la identidad geográfica, la seguridad y, sobre todo, el conocimiento por parte del consumidor de la composición nutricional de los alimentos y bebidas son ámbitos en los que la RMN de sobremesa será, a buen seguro, protagonista.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation, un sitio de noticias sin fines de lucro dedicado a compartir ideas de expertos académicos.

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