Tecnologie, Tracciabilità e Sicurezza degli Alimenti

Tematiche di ricerca

Le tematiche di ricerca sviluppate all’interno della commessa possono essere così riassunte:

  • BIOTECNOLOGIE E TECNOLOGIE INNOVATIVE DI TRASFORMAZIONE E CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI, VALORIZZAZIONE DELLE PRODUZIONI TIPICHE, ED UTILIZZO DI CEPPI MICROBICI NEI PROCESSI PRODUTTIVI.
  • COMPOSIZIONE, QUALITA’, TIPICITA’ E GENUINITA’ DEGLI ALIMENTI.
  • IDENTIFICAZIONE DELLE COMPONENTI TOSSICHE, CHIMICHE E MICROBIOLOGICHE NELLA FILIERA AGRO-ALIMENTARE.
  • IDENTIFICAZIONE DI NUOVI COMPOSTI BIOATTIVI DA IMPIEGARE COME INGREDIENTI IN ALIMENTI FUNZIONALI

Stato dell’arte

Nel mercato agro-alimentare moderno è sempre più forte l’esigenza di fornire al consumatore prodotti con standard qualitativi e di sicurezza più elevati. A ciò si aggiunga che il legame sempre più stretto tra alimentazione e “well being”,rende indispensabile una maggiore conoscenza a liv molecol.delle varie componenti alimentari.L’attività di ricerca è finalizzata allo studio della qualità nutrizionale ed organolettica degli alimenti, allo studio e valorizzazione delle produzioni aventi vocazione territoriale,all’analisi ed al controllo della filiera agro-alimentare nonché allo sviluppo di tecnologie innovative nei processi di trasformazione alimentare.La messa a punto di nuove strategie analitiche per la definizione delle caratteristiche composizionali degli alimenti e per la valutazione della relazione fra composizione,proprietà organolettiche, nutrizionali e salutistiche degli alimenti è una delle principali finalità della commessa. L’utilizzo di innovative metodologie chimiche per la sintesi di molecole con potenziale attività biologica,biochimiche e microbiologiche, nonché l’uso di Panel Test, consentono lo svolgimento di attività di elevato contenuto scientifico.

Competenze, strumentazione, tecniche di indagine e tecnologie

– Competenze (conoscenze possedute dai partecipanti alla commessa rilevanti ai fini del suo svolgimento)

  • Sintesi organica in soluzione e in fase solida.
  • Analisi di genotossicità e di antimicrobicità di biomolecole presenti in matrici alimentari.
  • Identificazione di marcatori molecolari qualitativi, microbiologici, nutrizionali, sensoriali e salutistici in prodotti agroalimentari; Monitoraggio della qualità e salubrità dei prodotti agroalimentari lungo il percorso di filiera.
  • Messa a punto di tecnologie per la preservazione delle caratteristiche di qualità e salubrità dei prodotti agro alimentari.
  • Applicazioni biotecnologiche per il miglioramento delle caratteristiche qualitative e salutistiche dei prodotti alimentari.
  • Sviluppo di alimenti funzionali.
  • Identificazione fenotipica e genotipica di microrganismi con caratteristiche di probioticità

– Strumentazione (dispositivi, apparecchiature o impianti utilizzati per lo svolgimento delle attività)

  • Pioneer Peptide Synthesis System (flusso continuo, chimica Fmoc/tBu;
  • Sistemi cromatografici ad elevate prestaziooni HPLC e UPLC completi di DAD;
  • Spettrofluorimetro ed sistema di elettroforesi capillare;
  • Spettrofotometro UV/Vis;
  • Incubatori;
  • Sistema di microelettroforesi capillare basato sulla “Lab-on-Chip” technology per l’analisi di proteine, DNA ed RNA; sistema di micro-isoelettrofocalizzazione; sistemi per analisi elettroforetica mono e bidimensionale.

– Tecniche d’indagine (metodologie per la comprensione di fenomeni o strutture attraverso l’impiego combinato di competenze e strumentazione)

Studio della relazione struttura-attività biologica di analoghi di peptidi bioattivi di origine alimentare. Studio HPLC-MS della resistenza di biopeptidi analoghi a diverse proteasi.

Caratterizzazione di frammenti peptidici isolati da alimenti ipoallergenici.Indagini genotossiche e di proteotossicità su matrici alimentari e biologiche attraverso: utilizzo del Comet assay, test di

Ames,TEER,elettroforesi. Valutazione dell’att.antimicrobica di estratti vegetali o di microrganismi probiotici su ceppi patogeni. Analisi e monitoraggio di proteine, peptidi, aminoacidi, polifenoli, vitamine in prodotti agroalimentari mediante cromatografia,elettroforesi.Monitoraggio per via spettrofotometrica del grado di idroperossidazione, dell’attività antiossidante e di attività enzimatiche in matrici alimentari.

Monitoraggio e caratterizzazione mediante RT-PCR-lab chip,Fish flow-lab chip, di popolazioni microbiche in matrici alimentari e biologiche.Monitoraggio di allergeni presenti in matrici alimentari mediante ausilio di tencihe immunochimiche e microarray.Isol. e caratt. Strutt. di molecole potenz. immunogeniche. Identif.di marcatori molecolari alimentari.

– Tecnologie (Metodologie di modellazione o di intervento su oggetti e sistemi)

  • Utilizzo di estratti vegetali ed olii essenziali come additivi naturali nela conservazione alimentare.
  • microtecnologie: micro elettroforesi capillare per lo studio di proteine ed acidi nucleici; microelettrofocusing.
  • Impiego della SPPS per l’identificazione di peptidi bioattivi.
  • “Quantitative Descriptive Analysis” per l’ottenimento del profilo sensoriale di prodotti alimentari.
  • Naso elettronico per la determinazione della impronta olfattiva dei prodotti alimentari.

La Commessa afferisce al consorzio ProdAl, derivante dal Centro Regionale di Competenza in Produzioni Alimentari della Regione Campania.

Collaborazioni (partner e committenti)

  • Le Università di: Napoli-“Federico II” (Prof Addeo, Arcari, Ferranti, Sansone, Picariello, Scudiero); Molise(Prof Coppola, Prof Naclerio); Bari (Prof Di Luccia); Università di Catanzaro “Magna Grecia”: (Prof. G. Scala); Salerno (DIFARMA); Università del Sannio (Prof M. Paolucci);
  • University of Brighton, UK (Dr Santin);
  • CNR-Istituto di Genetica Vegetale -Sez di Portici (Dr.ssa Tucci).
  • CNR-Istituto di Chimica Biomolecolare CNR (Dr.ssa Nicolaus; Dr R. De Prisco);
  • Istituto di Chimica e Tecnologia dei Polimeri CNR (Dr Malinconico, dr E. Fiore)
  • Istituto di Biochimica delle Proteine. CNR (Dr La Cara, Dr Orlando)
  • Istituto per lo Studio dei Materiali Nanonstrutturati-CNR (Dr Cacace).
  • Istituto di biologia agro-ambientale e forestale-CNR (Dr M.E.Malvolti;Dr F. Cannata)
  • CHELAB S.r.l.(Dr Commissati, Drssa Cattapan);
  • Istituto Zooprofilattico-Portici (NA); ISTA-Dompè; Bioma Srl (Dr Bartoli);ISZ-Portici(Dr Sandulli);
  • Bioma(CH) (Dr Bartoli; Dr Capodicasa);
  • Menarini S.r.l. Pomezia (ref Dr Raucci;
  • Centro Tecnólogico de la Industria Cárnica de la Rioja, Spagna; CSIC-Instituto de Fermentaciones Inustriales- Madrid,Spagna (prof. Ibanez;Prof. Cifuentes);
  • BIOMA, Svizzera; INNOVA srl, Roma (Dr Franceschini);
  • Dipartimento di Pediatria, Università Federico II di Napoli;
  • Unità di Gastroenterologia, Ospedale Moscati, Avellino; Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura, CRA, Roma;
  • Clinica Montevergine, Mercogliano (AV).

Potenziale impiego

– per processi produttivi

I risultati ottenuti nel corso delle ricerche contribuiscono ad una maggiore conoscenza della qualità nutrizionale ed organolettica degli alimenti, attraverso una identificazione più puntuale delle loro specificità biochimiche a forte impatto salutistico.
Lo sviluppo di tecnologie innovative e l’utilizzo di packaging innovativi,contribuiscono,inoltre, alla tutela ed alla valorizzazione delle produzioni alimentari e alla realizzazione di prodotti in possesso di migliorate caratteristiche igienico-sanitarie, nutrizionali, tecnologiche e sensoriali.
Tali caratteristiche possono essere utilizzate dagli imprenditori per la realizzazione di prodotti a qualità certificata e sempre più rispettosi dei parametri di sicurezza.L’identificazione di marcatori biochimici, biologici e biomolecolari sia di prodotto che di processo consente inoltre il monitoraggio dei parametri di qualità degli alimenti lungo la filiera.Lo studio della attività biologica di peptidi di origine alimentare e dei loro analoghi di sintesi può costituire un punto di partenza per lo sviluppo di nuove classi di molecole da utilizzare come additivi “funzionali” nelle produzioni alimentari.

– per risposte a bisogni individuali e collettivi

Lo sviluppo del “mercato globale” impone con urgenza una normativa condivisa tra i continenti a tutela della salute del consumatore. La disponibilità sempre crescente di alimenti provenienti da ogni angolo del mondo, inoltre, non solo diversifica di fatto le tendenze di consumo degli utenti ma, necessariamente, porterà ad una loro classificazione in base alla loro “tipicità” ed alla loro valenza nutrizionale e salutistica. In questo senso si ritiene che i risultati ottenuti ed ottenibili per il futuro possano trovare applicazione nella gestione “industriale” dei prodotti anche per le possibili ricadute sul benessere della popolazione, con prodotti che presentino maggiori garanzie di salubrità ed elevato valore nutrizionale, consentendo anche l’espressione di un valore aggiunto in termini salutistici (trasformandoli nei cosiddetti cibi funzionali, ossia alimenti in grado di esercitare una funzione fisiologica, oltre che nutrizionale) e sensoriali, e di tipicità delle produzioni mediterranee.

Obiettivi

Le attività previste in questa commessa sono mirate all’ottenimento dei seguenti obiettivi generali:

Analisi, valutazione e gestione della qualità, della composizione, della salubrità e della sicurezza dei prodotti alimentari

Sviluppo di metodologie innovative nei processi di produzione, trasformazione, conservazione e confezionamento degli alimenti.

Sviluppo di strategie di monitoraggio per la tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti alimentari.

Definizione della relazione fra costituenti e proprietà organolettiche, nutrizionali e salutistiche dei prodotti alimentari.