Descrizione del modulo "Metodi innovativi per l'analisi e la riduzione di micotossine, funghi tossigeni ed allergeni nei prodotti agroalimentari (AG.P05.008.002)"

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  • Descrizione del modulo "Metodi innovativi per l'analisi e la riduzione di micotossine, funghi tossigeni ed allergeni nei prodotti agroalimentari (AG.P05.008.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Le attività di ricerca svolte nell'ambito del modulo contribuiranno alla tutela dello stato di salute del consumatore e di categorie di consumatori con particolari esigenze alimentari (in particolare soggetti allergici e lattanti), alla prevenzione del rischio di malattie di origine alimentare, alla riduzione delle perdite di derrate alimentari, alla valutazione della qualità e salubrità degli alimenti, alla valutazione del rischio da esposizione alle micotossine. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Monitoraggio di micotossine e funghi tossigeni nelle colture agrarie e nei prodotti alimentari. Strategie di prevenzione e controllo di funghi tossigeni e micotossine. Variabilità genetica di funghi tossigeni. Tossicità di xenobiotici in vitro ed in vivo. Biomarkers di esposizione alle micotossine. Metodi di decontaminazione e detossificazione di alimenti, bevande e mangimi. Validazione di metodi per la valutazione in vitro di \"mycotoxin binders\". Studio della persistenza di micotossine durante i processi di trasformazione alimentare. Sviluppo di (bio)sensori, saggi immunometrici, metodi spettroscopici, cromatografici e molecolari per l'analisi di micotossine in forma libera e coniugata e di funghi tossigeni in matrici di interesse agroalimentare. Metodi rapidi ed innovativi per la determinazione di micotossine ed allergeni. Sviluppo di metodi basati sulla spettrometria di massa per il rilevamento di allergeni alimentari. Sviluppo di metodi olfattometrici per la valutazione della shelf-life. Collezione di funghi tossigeni. Valutazione del rischio legato a contaminanti alimentari. Banche dati sulla sicurezza alimentare specializzata su microrganismi patogeni e tossigeni. (literal)
Competenze
  • Il personale afferente al modulo possiede competenze specifiche nelle seguenti aree: chimica, biochimica, microbiologia, biologia molecolare, agronomia, patologia vegetale, proteomica e veterinaria. In particolare le competenze sono finalizzate all'analisi di micotossine, funghi tossigeni ed allergeni in colture agrarie e alimenti; allo sviluppo di nuovi metodi di analisi mediante (bio)sensori, immunosaggi, spettrometria di massa, cromatografia e spettroscopia NIR di micotossine, funghi tossigeni ed allergeni negli alimenti; allo sviluppo di metodi molecolari per la diagnosi quali/quantitativa di funghi tossigeni; allo sviluppo di metodologie LC-MS/MS per la caratterizzazione di nuovi metaboliti e di biomarkers di esposizione alle micotossine; alla selezione e caratterizzazione di aptameri a DNA per micotossine e amine biogene; alla valutazione della tossicità di xenobiotici in vitro ed in vivo; alla messa a punto di strategie di lotta a basso impatto ambientale contro funghi tossigeni; allo studio della persistenza di micotossine durante i processi di trasformazione alimentare; allo sviluppo di strategie di decontaminazione/detossificazione da micotossine in alimenti e mangimi. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • L'interesse delle industrie alimentari è quello di poter individuare facilmente e rapidamente i possibili contaminanti lungo la filiera, dalle materie prime al prodotto finito. Le attività svolte nell'ambito del modulo consentiranno di individuare la salubrità dei prodotti lungo le diverse filiere alimentari ed in particolare favoriranno la prevenzione e il controllo di contaminanti fungini e loro metaboliti tossici (micotossine) e di allergeni nelle varie filiere alimentari (cerealicole, viti-vinicole, carni stagionate, lattiero-casearia e frutta secca). Va evidenziato il possibile utilizzo dei risultati ottenuti nell'ambito delle ricerche svolte quale base per l'avvio di nuove \"start-up\" nel settore alimentare. (literal)
Obiettivi
  • Sviluppo di (bio)sensori, immunosaggi e di metodi cromatografici e spettroscopici per l'analisi di micotossine. Sviluppo di metodi multi-micotossina e per micotossine emergenti mediante LC-MS. Sviluppo di metodi LC-MS(MS) e HRMS per il rilevamento e caratterizzazione di allergeni e per la determinazione simultanea di micotossine libere e coniugate. Metodi molecolari per la diagnosi rapida di funghi tossigeni in matrici agroalimentari. Individuazione di biomarker d'esposizione alle micotossine. Sviluppo di un metodo multi-biomarker per valutare l'esposizione umana ed animale alle micotossine. Strategie di lotta a basso impatto ambientale contro funghi tossigeni responsabili dell'accumulo di micotossine. Studio della persistenza di micotossine durante i processi di trasformazione alimentare. Nuove strategie di decontaminazione/detossificazione di mangimi, alimenti e bevande contaminati da micotossine. Stima dell'esposizione umana ed animale alle micotossine. Banche dati sulla sicurezza alimentare specializzata in microrganismi patogeni e tossigeni. Trasferimento del 'know how' al sistema agroalimentare ed attività di formazione. (literal)
Stato dell'arte
  • Il problema della qualità, sicurezza, salubrità e fabbisogno alimentare e lo sviluppo di nuove tecnologie per la loro valutazione è una delle sfide sociali a cui il 7° PQ della UE e Horizon 2020 dedicano particolare attenzione. In particolare, le contaminazioni alimentari da funghi tossigeni, micotossine ed allergeni continuano a rappresentare una problematica di stringente attualità per tutti gli operatori del comparto alimentare. Limiti massimi ammissibili di tali contaminanti nei prodotti destinati all'alimentazione umana ed animale e raccomandazioni sono in vigore in varie Nazioni. L'Unione Europea richiama ad una continua sorveglianza degli alimenti con l'emanazione di severi regolamenti finalizzati alla sicurezza delle produzioni alimentari. E' necessario quindi un approccio multidisciplinare basato sulle esperienze pregresse, sul confronto con la comunità internazionale e sui reali fabbisogni del tessuto produttivo. L'impiego di tecniche chimico-fisiche e biologiche, sia innovative che tradizionali, e lo sviluppo di sistemi innovativi per la caratterizzazione e l'analisi rapida degli alimenti potrà consentire significativi progressi nel settore della sicurezza alimentare. (literal)
Tecniche di indagine
  • Per lo svolgimento delle attività di ricerca nell'ambito del modulo vengono utilizzate tecniche d'indagine microbiologiche, chimiche, molecolari, immunoenzimatiche, tossicologiche, enzimatiche e proteomiche. In particolare: tecniche cromatografiche (GC, HPLC e UHPLC), immunoenzimatiche (ELISA, FPIA, LFD), spettroscopiche (fluorescenza, polarizzazione di fluorescenza, NIR/MIR), spettrometria di massa tandem (MS/MS) e ad alta risoluzione (HRMS) e applicazioni (bio)sensoristiche (biosensore ottico SPR) per l'analisi di micotossine, allergeni e funghi tossigeni nei prodotti agroalimentari; sistema olfattivo artificiale (SOA) e GC-MS per l'analisi sensoriale di composti volatili; tecniche molecolari (sequenziatore automatico di acidi nucleici, real time PCR, multiplex PCR, array) per l'analisi del DNA; citofluorimetro per valutare la tossicità e l'esposizione a sostanze tossiche; spettrometri di massa per l'identificazione e caratterizzazione di allergeni e micotossine coniugate. (literal)
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