Tradizione e innovazione nell’analisi delle impurità e degli infestanti degli alimenti: dal filth test al dna barcoding alla metagenomica

The quality assessment of foodstuffs is an important tool for agri-food industries: contaminated products can not be sold in the market because of sanitary problems and potential health risks for the consumers. Today, different techniques are available for the detection and identification of food contaminants. Macro-contaminations can be directly detected, whilst micro-contaminations can be discovered with filth test analyses; also, a molecular approach is possible and it is called ‘DNA barcoding’. Filth-test is a well-known method which allows the detection of arthropod fragments, hairs or other kind of solid impurities. After their finding, the final evaluation represents the most critical part, because great expertise is required to reveal their nature. This is important not only to assess the foodstuff quality, but also to infer information about the source or place of contamination in the production chain. DNA barcoding represents an alternative and useful approach for the identification of biological samples showing particular features (size, conservation or lack of diagnostic parts missed during foodstuff processing) that do not allow the use of traditional identification methods. It is based on the analysis of short and standardized fragments of genomic DNA, thanks to the development of the sequencing technologies and the availability of free on-line databases of previously characterized DNA sequences. In the last years, further advances have been made with the “metabarcoding”, a novel approach which combines the DNA barcode-base identification system together with the high-throughput ability of the next-generation sequencing (NGS) techniques. This method can be used to reveal the whole content of complex substrates like water, soil or foodstuff like flour and its derivatives, and it will be further investigated in the future for foodstuff analysis.

La sicurezza alimentare assume sempre più importanza sia per l’industria agro-alimentare sia per il consumatore. Igiene e qualità devono essere garantiti lungo tutta la filiera, dalla produzione al consumo. Nonostante le tecnologie di controllo attualmente disponibili, l’inquinamento da parte di infestanti, vertebrati o invertebrati, è tutt’altro che risolto. Oltre a violare i sopracitati requisiti igienici, rappresenta un limite merceologico, un danno commerciale per il produttore e un fastidio, a volte non limitato alla semplice vista ma legato alla salute, per il consumatore. L’esame degli alimenti può essere condotto con svariate tecniche, dalle più classiche diagnosi macroscopiche, ai metodi di microanalisi quali il filth-test, fino ad arrivare alle più moderne analisi del materiale genetico. Il filth-test è a tutt’oggi un prezioso strumento per la determinazione delle impurità solide di una matrice alimentare, indicatore diretto della sanità di un prodotto e indiretto dello standard igienico adottato nelle fasi di lavorazione e conservazione. Grazie a questa tecnica analitica è possibile osservare al microscopio frammenti di varia natura derivanti dall’agente contaminante. Sono di estrema importanza l’abilità dell’analista e, nel caso specifico degli artropodi infestanti, le sue conoscenze entomologiche. Una errata identificazione del contaminante può condurre ad una errata valutazione del problema e di conseguenza alla sua mancata risoluzione. Quando si incorre in simili difficoltà identificative può essere di grande aiuto un approccio molecolare. Il “DNA barcoding” è una metodica molecolare che consente l’identificazione di specie biologiche attraverso l’analisi di specifiche sequenze di DNA. La tecnica si è finora rivelata un valido supporto per il riconoscimento di macro-contaminanti animali rinvenuti nelle derrate alimentari, non identificabili con le classiche analisi morfologiche in quanto deteriorati dalla lavorazione e dallo stato di conservazione dell’alimento. Negli ultimi tempi, la metodica ha trovato ulteriore sviluppo nel “metabarcoding”, che con approccio high-throughput mira a caratterizzare tutti gli organismi presenti in matrici complesse quali acqua o suolo. Recenti lavori effettuati sugli sfarinati hanno dimostrato l’effettiva sensibilità e specificità del metodo, che rivela quindi un grosso potenziale per l’analisi della qualità degli alimenti.