Des scientifiques coréens développent une stratégie efficace mais simple pour quantifier les niveaux d'histamine dans des prélèvements de poisson.
Les consommateurs d'aliments achetés n'ont aucun moyen de vérifier la qualité et la sécurité des aliments que les systèmes de distribution existants livrent dans leurs assiettes.
Malheureusement, une réfrigération inappropriée peut parfois entraîner une altération des aliments, ce qui est souvent difficile à détecter. C'est le cas du maquereau, qui développe facilement des niveaux dangereux d'histamine lorsqu'il est laissé à température ambiante pendant trop longtemps. L'histamine est neurotoxique et peut déclencher des réactions allergiques graves, notamment des éruptions cutanées, des vomissements et de la diarrhée. Étant donné que le poisson altéré peut parfois avoir une apparence et une odeur tout à fait normales, il est important de quantifier avec précision les niveaux d'histamine dans les échantillons de poisson pour s'assurer que la qualité des aliments a été correctement maintenue pendant le transport et le stockage.
Bien que plusieurs techniques de détection de l'histamine existent, elles nécessitent généralement un équipement coûteux et encombrant, ainsi que la présence d'un analyste qualifié. Pour remédier à ces limites, une équipe de scientifiques de l'Université de Chung-Ang, Corée, a récemment mis au point une nouvelle méthode de quantification à la fois simple, efficace et peu coûteuse. Dans leur étude, dirigée par le professeur Tae Jung Park et Jong Pil Park et publiée dans Biosensors and Bioelectronics, l'équipe a décrit leur nouvelle approche basée sur l'utilisation de nanoparticules de carbone fluorescentes et d'une protéine qui se lie fortement à l'histamine.
Premièrement, les scientifiques ont recherché des peptides avec de courtes chaînes d'acides aminés et avec la plus haute affinité et sélectivité contre l'histamine. Pour ce faire, ils ont utilisé la technique de phage display, dans laquelle les protéines externes de virus génétiquement modifiés sont utilisées pour vérifier les interactions chimiques. Après avoir screené avec une grande bibliothèque de peptides, ils ont identifié le meilleur pour leurs besoins, appelé «Hisp3».
Ensuite, les scientifiques ont produit des nanoparticules de carbone fluorescentes appelées «points quantiques de carbone (CQDs pour carbon quantum dots)» et les ont enduites de N-acétyl-L-cystéine (NAC), un composé naturel qui se lie également à Hisp3. Les CQD sont fluorescents, ce qui signifie que lorsqu'ils sont irradiés avec de la lumière ultraviolette, ils réémettent l'énergie capturée à une fréquence visible plus basse. Cependant, leur fluorescence est «éteinte» lorsque Hisp3 est ajouté au mélange, qui se lie au NAC et couvre la surface des CQDs.
Cette dernière partie est essentielle à la méthode car, lorsqu'un échantillon contenant de l'histamine est mélangé avec les CQDs, le Hisp3 se détache du NAC et se lie à l'histamine, rétablissant les niveaux de fluorescence d'origine des CQDs en proportion directe de la concentration d'histamine. En comparant les niveaux de fluorescence initial et final des CQDs à l'aide d'un instrument de détection de fluorescence ou d'une lampe de poche à rayonnement UV portative, il est possible de quantifier indirectement la concentration ou l'intensité de l'histamine dans l'échantillon.
La stratégie proposée a été validée à l'aide de prélèvements de poissons avec des concentrations d'histamine connues et d'autres techniques établies. Étonnamment, la nouvelle méthode s'est avérée plus puissante que les méthodes existantes bien qu'elle soit plus simple, comme le remarque le professeur Park: «Nous avons réussi à mesurer avec précision des concentrations d'histamine allant de 0,1 à 100 parties par million, avec une limite de détection aussi basse que 13 parties par milliard. Cela signifie que notre approche est non seulement plus pratique mais aussi plus efficace et plus sensible que les méthodes actuellement disponibles.»
Ainsi, cette nouvelle méthode peut non seulement détecter les niveaux d'histamine dangereux, mais peut également évaluer l'état et la qualité des produits alimentaires, comme l'explique le professeur Park: «Bien que la détection de l'histamine en tant que facteur dangereux soit importante, notre approche peut également servir à mesurer objectivement la qualité et la fraîcheur des aliments, contribuant ainsi à accroître la sécurité des aliments et au bénéfice des consommateurs.»
En outre, la méthodologie proposée pourrait être appliquée à l'aide d'autres peptides pour déterminer avec précision la concentration de différents produits chimiques dans des prélèvements alimentaires et biomédicaux. Si elle est adoptée par les industries du diagnostic alimentaire et médical, cette méthode pourrait nous fournir l'assurance indispensable que les aliments que nous consommons et les conditions environnementales dans lesquelles nous vivons soient sûrs.
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