A novel and low expensive colorimetric method for quantification of histamine

• Autores: Ledesma, Silvana Cecilia; Stivala, Maria Gilda; Rubio, María Cristina; Aredes Fernández, Pedro Adrián
• Año de publicación: 2018
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: WINE; COLORIMETRIC METHOD; HISTAMINE
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

During vinification process, lactic acid bacteria (LABs) are the main microorganisms responsible of biogenic amines (BAs) synthesis, which are organic compounds that affect the human health and quality of the final product. Histamine is the main BA present in wine, and can produce allergic and vascular disorders. The presence of histamine was evaluated by an inexpensive and rapid method implemented in our laboratory, using the principles of technique described by Patange et al. (2005) for the determination of histamine in fish. The procedures were modified and adapted for wine and laboratory broth media. The samples consisted of culture supernatants were obtained in decarboxilating broth medium using a lot of 30 randomly LABs selected from different red wine cellars located in the district of Colalao del Valle of Tucuman and preliminary identified as Pediococcus, Lactobacillus and Oenococcus. Such isolates were previously submitted to a screening in Maijala agar medium and in a commercial decarboxilating Moeller broth medium for the cualitative detection of histidine decarboxylase activity. All the isolated bacteria were adapted previously in MRS-histidine medium by 5 days and then inoculated individually in both media at a viable cell concentration of 106 and incubated by 96 h at 28°C. Only the supernatants obtained from Moeller medium where the bacteria showed positive histidine decarboxilase activity were additionally submitted to the novel colorimetric method development in this study. In addition, an aliquot of commercial red wine sample was used in order to quantify histamine directly in such samples. Appropriate dilutions of a standard Histamine dihydrochloride were performed in distilled water or commercial red wine to obtain a final concentration range between of 0-100 mg/L of the amine in order to achieve a calibration standard curve. The amine was also determined in a commercial red wine supplemented or not with histamine at concentration of 15, 30 and 60 mg/L. The results showed that 17 LABs showed histidine decarboxylase activity in the screening Maijala and Moeller medium. The histamine concentration determined by the colorimetric method showed that the 17 isolates produce different amounts of the amine in Moeller medium, detecting the higher concentration in the supernatants obtained from Lactobacillus pentosus (42.78 mg/L) and Pediococcus damnosus (40.39 mg/L). Histamine was not detected in commercial red wine from a Colalao de Valle wine cellar. In the same commercial wine supplemented with histamine, the detected concentration using the colorimetric assay was close to the expected (16.2, 31.48 and 62.78 mg/L respectively). These results demonstrate that the colorimetric technique may be suitable for routine analysis in monitoring of histamine in wine.
Durante el proceso de vinificación, las bacterias ácido lácticas (BAL) son los microrganismos responsables de la síntesis de aminas biogénicas (AB), las cuales son compuestos orgánicos que afectan la salud humana y la calidad de producto final. La histamina es la principal amina biogénica presente en el vino, y puede producir trastornos alérgicos y vasculares. La presencia de histamina fue evaluada por un método rápido y de bajo costo implementado en nuestro laboratorio, utilizando los principios de la técnica descripta por Patange y col. (2005) para la determinación de histamina en pescado. Los procedimientos fueron modificados y adaptados para vino y medio de cultivo de laboratorio. Las muestras consisten de sobrenadantes de cultivo obtenidos en medio de descarboxilación usando 30 BAL seleccionadas al azar de diferentes varietales de vinos localizados en el distrito de Colalao del Valle de Tucumán y preliminarmente identificados como Pediococcus, Lactobacillus y Oenococcus. Tales aislamientos fueron previamente sometidos a un screening en medio agar Maijala y en medio comercial de descarboxilación para la detección cualitativa de la actividad histidina descarboxilasa. Todas las bacterias aisladas fueron previamente adaptadas en medio MRS-histidina por 5 días y luego inoculadas individualmente en ambos medios a una concentración de células viables de 106 e incubadas durante 96 h a 28°C. Solo los sobrenadantes obtenidos del medio Moeller donde la bacteria mostró actividad descarboxilasa positiva fueron sometidos adicionalmente al nuevo método colorimétrico desarrollado en este estudio. Además, una alícuota de la muestra de vino tinto comercial fue usada a fin de cuantificar histamina directamente en tales muestras. Se realizó diluciones apropiadas de dihidrocloruro de histamina estándar en agua destilada o de vino tinto comercial hasta obtener un intervalo de concentración final entre 0-100 mg/L de la amina con el fin de obtener una curva patrón de calibración. La amina también fue determinada en un vino tinto comercial suplementado o no con histamina en concentraciones de 15, 30 y 60 mg/L. Los resultados muestran que 17 BAL muestran actividad descarboxilasa en el screening de los medios Maijala y Moeller. La concentración de histamina determinada por el método colorimétrico muestra que los 17 aislamientos producen diferentes cantidades de la amina en medio Moeller, detectando la concentración más alta en los sobrenadantes obtenidos de Lactobacillus pentosus (42,78 mg/L) y Pediococcus damnosus (40,39 mg/L). En el vino tinto comercial de una bodega Colalao del Valle no se detectó histamina. En el mismo vino comercial suplementado con histamina, la concentración detectada usando el ensayo colorimétrico fue cercana a la esperada (16,2, 31,48 and 62,78 mg/L respectively). Estos resultados muestran que la técnica colorimétrica puede ser adecuada para análisis de rutina en el control de histamina en vino.
Au cours du processus de vinification, les bactéries lactiques (BL) sont les principaux microorganismes responsables de la synthèse des amines biogènes (AB), composés organiques qui affectent la santé et la qualité du produit final. L'histamine est la principale bactérie présente dans le vin et peut provoquer des troubles allergiques et vasculaires. La présence d'histamine a été évaluée par une méthode peu coûteuse et rapide mise en œuvre dans notre laboratoire, en utilisant les principes de la technique décrite par Patange et al. (2005) pour la détermination de l'histamine chez les poissons. Les procédures ont été modifiées et adaptées pour les milieux de bouillon de vin et de laboratoire. Les échantillons constitués de surnageants de culture ont été obtenus dans un bouillon décarboxilisant en utilisant un lot de 30 BL choisis au hasard parmi différentes caves à vin rouges situées dans le district de Colalao del Valle de Tucuman et identifiées comme Pediococcus, Lactobacillus et Oenococcus. Ces isolats ont été préalablement soumis à un criblage en milieu gélosé de Maijala et dans un milieu de bouillon Moeller décarboxilisant commercial pour la détection de l'activité histidine décarboxylase. Toutes les bactéries isolées ont été préalablement adaptées dans du milieu MRS-histidine pendant 5 jours, puis inoculées individuellement dans les deux milieux à une concentration cellulaire viable de 106 et incubées pendant 96 h à 28 °C. Seuls les surnageants obtenus à partir du milieu Moeller où les bactéries présentaient une activité histidine décarboxylase positive ont été soumis au développement de la nouvelle méthode colorimétrique dans cette étude. De plus, une aliquote d'échantillon de vin rouge commercial a été utilisée afin de quantifier l'histamine directement dans de tels échantillons. Des dilutions appropriées d'un dichlorhydrate d'histamine standard ont été réalisées dans de l'eau distillée ou du vin rouge du commerce pour obtenir une plage de concentration finale comprise entre 0 et 100 mg/L de l'amine afin d'obtenir une courbe d'étalonnage standard. L'aminé a également été déterminée dans un vin rouge commercial additionné ou non d'histamine à des concentrations de 15, 30 et 60 mg/L. Les résultats ont montré que 17 LAB ont montré une activité histidine décarboxylase dans le milieu de dépistage Maijala et Moeller. La concentration d'histamine déterminée par la méthode colorimétrique a montré que les 17 isolats produisent différentes quantités d'amine dans le milieu de Moeller, détectant la plus forte concentration dans les surnageants obtenus à partir de Lactobacillus pentosus (42,78 mg/L) et Pediococcus damnosus (40,39 mg/L). L'histamine n'a pas été détectée dans le vin rouge commercial provenant d'une cave à vin de Colalao de Valle. Dans le même vin commercial additionné d'histamine, la concentration détectée à l'aide du test colorimétrique était proche de celle attendue (16,2, 31,48 et 62,78 mg/L respectivement). Ces résultats démontrent que la technique colorimétrique peut convenir à une analyse de routine dans la surveillance de l'histamine dans le vin.
Fil: Ledesma, Silvana Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología. Cátedra de Tecnología de Enzimas; Argentina
Fil: Stivala, Maria Gilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología. Cátedra de Tecnología de Enzimas; Argentina
Fil: Rubio, María Cristina. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología. Cátedra de Tecnología de Enzimas; Argentina
Fil: Aredes Fernández, Pedro Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán; Argentina. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Biotecnología. Cátedra de Tecnología de Enzimas; Argentina
41th World Congress of Vine and Wine; 16th General Assembly of the International Organisation of Vine and Wine
Punta del Este
Uruguay
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