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B.
MARTÍN
&
col

ABSTRACT

Electrochemical
genosensor
for
indirect
wheat
gluten
detection
in
food

A
new
electrochemical
genosensor
has
been
developed
for
the
detection
of
a

specific
DNA
sequence
that
encodes
for
an
immunogenic
fragment
of
a-­-2-­-gliadin,

protein
of
gluten
wheat
that
plays
an
important
role
in
celiac
disease.
The

genosensor
is
based
on
a
mixed
self-­-assembled
monolayer
consisting
on
a
capture

probe
and
a
diluent
molecule,
mercaptohexanol,
both
immobilized
on
screen-­-
printed
gold
electrodes.
A
sandwich-­-type
hybridization
assay
was
selected,
using
a

signaling-­-DNA
probe
labeled
with
biotin
and
streptavidin-­-alkaline
phosphatase
as
a

reporter
molecule.
Detection
of
DNA
gluten
is
based
on
the
measurement
of
the

oxidization
current
of
1-­-naphthol,
product
formed
by
a-­-naphthyl
phosphate

enzymatic
hydrolysis,
by
differential
pulse
voltammetry.
Parameters
involved
in
the

sensing
phase
were
investigated
and
optimized
by
cyclic
voltammetry.
The
optimal

capture
probe
to
mercaptohexanol
ratio
was
found
to
be
2
µM:9
mM.
In
order
to

minimize
unspecific
adsorptions,
both
signaling
probe
and
enzyme-­-streptavidin

conjugate
concentrations
(measurement
phase
parameters)
were
optimized
(1
µM

and
1.075··10-­-3
g/L
respectively).
A
linear
response
from
20
nM
to
250
nM
is

obtained
with
the
proposed
genosensor.

Keywords:
Genosensor;
Voltammetry;
Self-­-assembled
monolayer;
Gluten,
a-­-2-­-
gliadin.

1.
INTRODUCCIÓN

El
gluten
es
un
conjunto
de
proteínas
vegetales
de
reserva
presente
en
los

cereales
(centeno,
trigo,
cebada
y
avena).
La
celiaquía
es
una
enteropatía
de
base

inmunológica
debida
a
una
intolerancia
permanente
al
gluten,
que
padecen
sujetos

genéticamente
predispuestos
provocando
una
lesión
progresiva
de
las

vellosidades
intestinales,
cuya
consecuencia
más
importante
es
la
disminución
de

la
absorción
de
nutrientes.
Las
proteínas
inmunogénicas
más
estudiadas
son
las

prolaminas,
en
especial
las
del
trigo,
denominadas
gliadinas.
La
respuesta

adaptativa
más
común
y
más
fuerte
hacia
la
gliadina
está
dirigida
contra
un

fragmento
de
33
aminoácidos
de
longitud
de
la
a-­-2-­-gliadina
(1,
2).

Aproximadamente
una
de
cada
cien
personas
padece
esta
enfermedad,

siendo
la
enfermedad
crónica
intestinal
más
frecuente
en
España
(3).
El
único

tratamiento
conocido
es
la
dieta
libre
de
gluten
durante
toda
la
vida.
El
etiquetado

“sin
gluten”
que
llevan
algunos
alimentos,
indica
un
contenido
máximo
de
20
ppm

en
productos
naturalmente
libres
de
gluten
y
de
100
ppm
para
productos

procesados
(4).
Aunque
estos
niveles
sean
considerados
aparentemente
no

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