Numerosi strumenti sono ad oggi disponibili per l'autenticazione degli alimenti di origine vegetale, tra questi, la tracciabilità molecolare basata sull'analisi di diversi tipi di molecole come proteine, metaboliti e acidi nucleici (DNA) possono fornire molteplici informazioni. In particolare l'analisi del DNA è l'unica in grado di definire oggettivamente l'identità genetica della specie e, all'interno della specie, della varietà e dell'eventuale presenza di materiali adulteranti indesiderati (specie diverse o varietà). Il prodotto presentato fa riferimento ad un metodo di tracciabilità basata sul DNA estratto da matrici alimentari per il riconoscimento varietale nell’ambito di una stessa specie. Il metodo comprende l’estrazione del DNA, la sua analisi mediante marcatori molecolari e la successiva interpretazione dei dati.

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Laboratorio
Referenti
Matteo Busconi
Area di specializzazione
Agroalimentare
Keyword
Tracciabilità molecolare
DNA
varietà
prevenzione frodi
Schema riportante i differenti passaggi dalla matrice di partenza all'analisi dei dati
Descrizione prodotto

Il prodotto si rivolge alle industrie del settore agro-alimentare che siano intenzionate a verificare la corrispondenza di una varietà utilizzata rispetto alla varietà attesa. Il sistema si basa sulla possibilità di estrarre DNA da matrici alimentari di origine vegetale o includenti ingredienti di origine vegetale.

Le matrici possono essere grezze o processate. Il processamento determina una degradazione, più o meno intensa in base al processo produttivo, del DNA recuperabile dalla matrice. Il DNA mantiene comunque un livello di integrità tale da permetterne la successiva analisi. Il primo passaggio è lo sviluppo, o l'ottimizzazione nel caso non esista, di un metodo per l'estrazione del DNA. Durante l'estrazione eventuali inibitori delle successive reazioni di PCR devono essere rimossi per assicurare il recupero di un DNA analizzabile.

Il DNA estratto viene analizzato mediante marcatori molecolari specificatamente selezionati sulla specie di interesse. Mediante reazioni di PCR si ottiene il profilo genetico della varietà che verrà confrontato con il profilo genetico della varietà attesa.

La presenza/assenza di corrispondenza fornirà indicazioni circa l'identità genetica della varietà utilizzata per una particolare produzione.

Aspetti innovativi

Il principale aspetto innovativo è legato alla possibilità di estrarre DNA da un insieme molto ampio di matrici alimentari, più o meno soggette a processamento nel corso del processo produttivo e di poterlo analizzare selezionando i più adeguati marcatori molecolari in base alle necessità del richiedente e alla specie in esame.

Ogni varietà, nell'ambito di una specie vegetale di interesse è caratterizzata da un profilo genetico varità specifico.

L'ottenimento di questo profilo genetico permetterà di confermare la varietà utilizzata.

L'ottenimento di profili diversi da quanto atteso sarà indicazione della presenza di altre varietà in aggiunta, miscele, o in sostituzione di quella attesa.

Applicazioni

Potenziali applicazioni del metodo:

1) filiera del cacao, determinazione della corrispondenza della varietà di una partita di fave di cacao, o di pasta di cacao, rispetto alla varietà attesa

2) filiera del grano, determinazione della corrispondenza di una varietà con quella attesa lungo l'intero processo produttivo dal seme al prodotto finito

3) filiera del pomodoro, determinazione della corrispondenza di una varietà con quella attesa

4) determinazione della corrispondenza varietale in differenti specie vegetali come: pisello, fagiolo, finocchio ecc.

Confronto tra 5 campioni di fave di cacao. La prima linea corrisponde alla varietà attesa. Le altre linee a campioni da confrontare: il profilo genetico uguale suggerisce identità con l'atteso
Esempio di applicazione

L'esempio di applicazione riguarda la filiera della pasta, nell'ambito dell'applicazione sono stati analizzati: campioni di seme di differenti varietà di frumento; i rispettivi campioni di semola; campioni di pasta (orecchiette) ottenute dalle varietà in esame.

Scopo dell'applicazione era quello di confrontare il DNA ottenuto dal seme, con quello ottenuto dalla semola e dal prodotto finale (pasta). L'analisi del DNA è stata eseguita mediante marcatori microdsatellite.

Descrizione applicazione e risultati

L'applicazione consiste in un metodo di estrazione del DNA lungo la filiera produttiva della pasta, in differenti stadi, in modo tale da potere evidenziare lungo tutto il processo di produzione la corrispondenza della materia prima con la varietà desiderata.

I principali risultati ottenuti sono stati:

1) da tutte le matrici messe a disposizione, è stato possibile recuperare DNA analizzabile indipendentemente dallo stadio lungo il processo produttivo;

2) per ciascun campione in esame è stato possibile ottenere un profilo genetico specifico della varietà che ha permesso di verificare la corrispondenza, o meno, della semola e della pasta con le varietà di interesse;

3) per due campioni è stato possibile verificare la presenza di corrispondenza tra seme, semola e pasta. Per il terzo campione si è evidenziata la presenza di corrispondenza tra seme e semola ma non c'è stata corrispondenza con la pasta. Il profilo genetico della pasta era differente da quello del seme e della semola indicando che era stata prodotta utilizzando una differente varietà.

Partner coinvolti

Centro BioDNA, aziende del settore agro-alimentare

Tempi di realizzazione
10 giorni lavorativi
Livello di maturità tecnologica
TRL 5 - tecnologia validata in ambiente rilevante
Valorizzazione applicazione

L'applicazione è stata utilizzata in studi rigurdanti differenti matrici alimentari e differenti varietà vegetali: cacao, pomodoro, pisello, frumento, zafferano ecc.

L'ulteriore valorizzazione dell'applicazione richiederebbe l'ulteriore ricerca di partner aziendali, prevalentemente del settore agro-alimentare interessati al prodotto offerto.

Profilo genetico di semi, semola e pasta, per tre campioni, a confronto. La freccia nel campione 3 indica la mancata corrispondenza tra seme-semola e pasta. La pasta è fatta con una varietà diversa
Data pubblicazione