1 convegno: metodi e tecniche di valutazione dellorigine delle produzioni alimentari milano...

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Convegno:Convegno:Metodi e tecniche di valutazione dell’origine delle Metodi e tecniche di valutazione dell’origine delle

produzioni alimentariproduzioni alimentari

MILANO 25/06/2010MILANO 25/06/2010

IMPIEGO DI TECNICHE ANALITICHE IMPIEGO DI TECNICHE ANALITICHE DI RISONANZA MAGNETICA NELLA DI RISONANZA MAGNETICA NELLA

TRACCIABILITA’ E VALORIZZAZIONE TRACCIABILITA’ E VALORIZZAZIONE DI DIVERSI PRODOTTI ALIMENTARIDI DIVERSI PRODOTTI ALIMENTARI

2

FOOD DISCOVERYFOOD DISCOVERY

Strumenti di indagineStrumenti di indagine

MRI risonanza magnetica per immaginiMRI risonanza magnetica per immagini

Fluorescenza e bioluminescenzaFluorescenza e bioluminescenza

Microscopia ottica, immunocitochimica, microscopia confocale laserMicroscopia ottica, immunocitochimica, microscopia confocale laser

Microscopia elettronica a scansione, micro analisiMicroscopia elettronica a scansione, micro analisi

Microscopia elettronica a trasmissioneMicroscopia elettronica a trasmissione

NMR risonanza magnetica nucleareNMR risonanza magnetica nucleare

Biologia molecolare (RT-PCR, microarray, superarray, ecc.)Biologia molecolare (RT-PCR, microarray, superarray, ecc.)

3

VALORIZZAREVALORIZZARE

CON LE IMMAGINICON LE IMMAGINI

4

ELABORAZIONE IMMAGINI MRI DI CASTAGNAELABORAZIONE IMMAGINI MRI DI CASTAGNA

5

MRI : TARTUFOMRI : TARTUFO

Descrive la struttura interna e quindi lo stadio di maturazione, la Descrive la struttura interna e quindi lo stadio di maturazione, la percentuale di acqua e di lipidi del tartufo esaminatopercentuale di acqua e di lipidi del tartufo esaminato

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MRIMRIElaborazione 3D di camera aeriferaElaborazione 3D di camera aerifera

Punteggiature Punteggiature scure della polpa scure della polpa

riconducibili a riconducibili a raccolte di raccolte di prodotti di prodotti di

fermentazione fermentazione (da confermare)(da confermare)

MRIMRIPero Misso (Lessinia)Pero Misso (Lessinia)

8


CON IMMAGINICON IMMAGINI

EE

DATI ANALITICIDATI ANALITICI

9

Parte sinistraParte sinistra

Parte destraParte destraParte centraleParte centrale

MRI: ANALISI MRI: ANALISI SPETTRALE SPETTRALE

FOCALIZZATA DI FOCALIZZATA DI TARTUFOTARTUFO

10

MRI: TARTUFOMRI: TARTUFORisultati dell’analisi localizzataRisultati dell’analisi localizzata

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CON IMMAGINICON IMMAGINI

DENTRO L’ORGANISMODENTRO L’ORGANISMO

Immagine al confocale. La tubulina di alcune cellule di endotelio colorata in verde Immagine al confocale. La tubulina di alcune cellule di endotelio colorata in verde da anticorpi coniugati alla fluoresceina, la actina colorata da Texas red coniugato da anticorpi coniugati alla fluoresceina, la actina colorata da Texas red coniugato alla falloidina in rosso, ed il dna colorato in azzurro dal DAPI alla falloidina in rosso, ed il dna colorato in azzurro dal DAPI

CONFOCAL SCANNING MICROSCOPYCONFOCAL SCANNING MICROSCOPY

CONFOCAL SCANNING MICROSCOPYCONFOCAL SCANNING MICROSCOPY

IMMONOCYTOCHEMISTRYIMMONOCYTOCHEMISTRY AND IN SITU AND IN SITU

HYBRIDIZATIONHYBRIDIZATION

RAT, TRACHEA IMMUNOSTAINEDRAT, TRACHEA IMMUNOSTAINED WITH GUSTDUCINWITH GUSTDUCIN

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LA RICERCA SCIENTIFICA LA RICERCA SCIENTIFICA

E E

L’APPLICAZIONE IN FILIERAL’APPLICAZIONE IN FILIERA

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Identificazione geografica con spettri NMRIdentificazione geografica con spettri NMR Mannina & C Università degli Studi del MoliseMannina & C Università degli Studi del Molise

16figura 6

polifenoli

acido gallico

tirosina

acido formico

2-fenil-etanolo

Esempi di assegnazioni

Assegnazioni di composti chimiciAssegnazioni di composti chimici

figura 5

Sovrapposizione spettro intero

Sassella 2005 az A

Grumello 2005 az A

Sassella 2005 az B

Sassella 2004 az B

Orcia 2005

Montepulciano 2005

Confronto di spettri interi di viniConfronto di spettri interi di vini

METODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINEMETODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINENMR (risonanza magnetica nucleare):NMR (risonanza magnetica nucleare):

Tracciati di vini della Valtellina e toscaniTracciati di vini della Valtellina e toscani

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METODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINEMETODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINENMR NMR

Vini della Valtellina e toscaniVini della Valtellina e toscani

In rosa 2 delle 6 aree che permettono In rosa 2 delle 6 aree che permettono la differenziazione dei vini analizzati la differenziazione dei vini analizzati

(Valtellina, Orcia, Montepulciano)(Valtellina, Orcia, Montepulciano)

Vini della Valtellina

OrciaMontepulciano

Distribuzione dei vini con l’analisi dei Distribuzione dei vini con l’analisi dei componenti principalicomponenti principali

figura 3

DENDROGRAMMA

S A 05 S A 05S A 05 G A 05 G A 05 G A 05 S B 05 S B 05 S B 05 S B 04 N M 05 O 05

METODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINEMETODI DI IDENTIFICAZIONE D’ORIGINENMRNMR


0

500

1000

1500

2000

2500

Media di polifenoli Media di cianidina Media di ac caffeico

sasa05

grua05

sasb05

sasb04

orcia

mont

COMPARAZIONE POLIFENOLICOMPARAZIONE POLIFENOLINMRNMR


20

2.12.22.32.42.52.62.72.82.9 ppm

CASAR POLPACASAR POLPA

Mutti polpa

Cirio polpa

Cirio S.Marzano

Esselunga polpa

Le aree rosa Le aree rosa evidenziano 4 delle evidenziano 4 delle 9 zone dei tracciati 9 zone dei tracciati che permettono di che permettono di

differenziare e differenziare e identificare i identificare i

pomodori analizzatipomodori analizzati


CONSERVE DI POMODOROCONSERVE DI POMODORO

21

Mutti polpa

Cirio polpa

Lotto 70b

Lotto 68b

Lotto 69b

Lotto 68

Lotto 69

Cirio polpa

Cirio S. Marzano

Mutti polpa

CASAR POLPA

Esselunga polpa

Lotto 70


TIPIZZAZIONE CONSERVA DI POMODORO CASARTIPIZZAZIONE CONSERVA DI POMODORO CASAR

Latte Italia

Latte Lettonia


LATTE LETTONE E ITALIANO PCA SPETTRI LATTE LETTONE E ITALIANO PCA SPETTRI Latte giorni 1 e 3Latte giorni 1 e 3

La discriminazione tra gruppi avviene sulle Componenti Principali 1 (asse azzurro) e 2 (asse

giallo): la provenienza del latte è ben individuabile


PARMIGIANO DA LATTE DI FRISONA E BRUNA ITALIANAPARMIGIANO DA LATTE DI FRISONA E BRUNA ITALIANASPETTRI SPETTRI Da 8 a 6.6 ppmDa 8 a 6.6 ppm

TIROSINATIROSINA

PH-ALANINAPH-ALANINA

1 AMMINOACIDO ED 1 ANTIOSSIDANTE (?)1 AMMINOACIDO ED 1 ANTIOSSIDANTE (?)I 2 campioni I 2 campioni

differiscono per il differiscono per il contenuto di Tirosina, e contenuto di Tirosina, e di un amminoacido ed di un amminoacido ed un antiossidante (?), un antiossidante (?), non ancora assegnatinon ancora assegnati

24

NMR NMR

E E

QUALITA’QUALITA’

6.056.106.156.206.256.306.356.406.45 ppm

[Acrilammide] [Acrilammide] vs.vs. T di tostatura T di tostatura

100% Arabica100% Arabica100% Robusta (Vietnam100% Robusta (Vietnam ) )30% Robusta – 70 % Arabica30% Robusta – 70 % Arabica10% Robusta – 90% Arabica10% Robusta – 90% Arabica

acrilammide

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVANMR NMR

CAFFE’ TOSTATOCAFFE’ TOSTATO

Tempo = 0Tempo = 0

Tempo = 1Tempo = 1

Tempo = 2Tempo = 2

Tempo = 3Tempo = 3

METODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFEMETODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFENMR NMR

CAFFE’ TOSTATO – PC1 vs. PC2CAFFE’ TOSTATO – PC1 vs. PC2

0.00 – 0.06 ppm

1.34 – 1.42 ppm

1.18 – 1.26 ppm

METODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFEMETODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFENMR NMR

CAFFE’ TOSTATO – PC1 vs. PC2 loadingsCAFFE’ TOSTATO – PC1 vs. PC2 loadings

28

NMR NMR

VS VS

HPLCHPLC

29


VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNONVINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

30


VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON (zona spettrale)VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON (zona spettrale)

31

ANALITI HPLC: MARKERANALITI HPLC: MARKER VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNONVINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

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ANALITI NMR: MARKERANALITI NMR: MARKER VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNONVINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

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Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009Analisi qualitative convenzionaliAnalisi qualitative convenzionali

I valori sono tipici di oli I valori sono tipici di oli extra vergini di oliva di extra vergini di oliva di

ottima qualità.ottima qualità.L'analisi sensoriale è L'analisi sensoriale è

tipica di oli con fruttato tipica di oli con fruttato verde medio, amaro verde medio, amaro

medio e piccante medio. medio e piccante medio. Solo per il campione Solo per il campione

corrispondente al n. 14 corrispondente al n. 14 sono stati percepiti difetti sono stati percepiti difetti

con intensità vicina al con intensità vicina al valore di soglia (difetto di valore di soglia (difetto di

verme, riscaldo e verme, riscaldo e avvinato).avvinato).

34

Il profilo relativo alle sostanze volatili è quello tipico di oli extra vergini di oliva di ottima Il profilo relativo alle sostanze volatili è quello tipico di oli extra vergini di oliva di ottima qualità.qualità.Il trans-2- esenale, che rappresenta un buon indice di qualità con il suo caratteristico Il trans-2- esenale, che rappresenta un buon indice di qualità con il suo caratteristico aroma di erba tagliata di fresco, è il componente più abbondante.aroma di erba tagliata di fresco, è il componente più abbondante.I contenuti di 1-penten-3-one e di 1-penten-3-olo, sostanze molto ben correlate con I contenuti di 1-penten-3-one e di 1-penten-3-olo, sostanze molto ben correlate con l'intensità del fruttato, sono anch'essi elevati a confermare l'ottima qualità degli oli l'intensità del fruttato, sono anch'essi elevati a confermare l'ottima qualità degli oli sottoposti ad analisi.sottoposti ad analisi.Le sostanze volatili associate ai cinque difetti prevalenti di: riscaldo, morchia, rancido, Le sostanze volatili associate ai cinque difetti prevalenti di: riscaldo, morchia, rancido, muffa e avvinato sono assenti o presenti in tracce ad eccezione del campione n. 14 che, muffa e avvinato sono assenti o presenti in tracce ad eccezione del campione n. 14 che, analogamente a quanto riscontrato con la valutazione organolettica, contiene quantità analogamente a quanto riscontrato con la valutazione organolettica, contiene quantità discrete di etile acetato (avvinato) e di alcole isoamilico (riscaldo).discrete di etile acetato (avvinato) e di alcole isoamilico (riscaldo).


35

I contenuti di tocoferoli I contenuti di tocoferoli sono tipici di oli extra sono tipici di oli extra

vergini di oliva di ottima vergini di oliva di ottima qualità.qualità.

TOCOFEROLI (mg/Kg)

-Tocoferolo -Tocoferolo Tocoferoli tot

mg/Kg mg/Kg mg/Kg

PA 1 241 1 242

PA 2 265 13 278

PA 3 189 8 197

PA 4 194 11 204

PA 5 165 12 177

PA 6 175 13 189

PA 7 221 4 225

PA 8 226 7 233

PA 9 258 11 269

PA 10 309 6 314

PA 11 208 1 209

PA 12 243 5 247

PA 13 213 13 226

PA 14 157 4 162

PA 15 168 1 168

PA 16 200 1 201

PA 17 223 12 235

PA 18 211 12 224

PA 19 238 9 247

PA 20 222 4 226


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I contenuti di sostanze I contenuti di sostanze fenoliche sono tipici di oli fenoliche sono tipici di oli

extra vergini di oliva di extra vergini di oliva di ottima qualità ad eccezione ottima qualità ad eccezione

del campione n. 14del campione n. 14Si conferma la Si conferma la

correlazione tra le correlazione tra le sostanze derivate sostanze derivate

dall'aglicone dall'aglicone dell'oleuropeina e dell'oleuropeina e

l'intensità dell'amaro l'intensità dell'amaro percepita dagli percepita dagli

assaggiatori (correlazione assaggiatori (correlazione 0,86), nonché la 0,86), nonché la

correlazione tra l'aglicone correlazione tra l'aglicone del glistroside e l'intensità del glistroside e l'intensità

dell'attributo "piccante" dell'attributo "piccante" riscontrato dagli riscontrato dagli

assaggiatori (correlazione assaggiatori (correlazione 0,80)0,80)


37

I contenuti percentuali di acidi grassi sono tipici degli oli extra vergini di oliva I contenuti percentuali di acidi grassi sono tipici degli oli extra vergini di oliva Per tutti i campioni considerati, a riscontro dell'ottima qualità degli stessi, il contenuto Per tutti i campioni considerati, a riscontro dell'ottima qualità degli stessi, il contenuto percentuale di acido oleico è elevato.percentuale di acido oleico è elevato.Tale considerazione è corroborata dall'alto valore del rapporto Oleico/Linoleico (superiore a Tale considerazione è corroborata dall'alto valore del rapporto Oleico/Linoleico (superiore a 7)7)


38

I dati ottenuti saranno sottoposti ad analisi statistica. Alcune differenze sono I dati ottenuti saranno sottoposti ad analisi statistica. Alcune differenze sono comunque evidenti: tracciato in verde è il campione n° 14comunque evidenti: tracciato in verde è il campione n° 14

Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009NMRNMR

39

INDAGINI SPECIFICHEINDAGINI SPECIFICHE

MRI prosciutto: vena con difettoMRI prosciutto: vena con difetto

OPTOCAL IMAGING prosciutto: vena con difettoOPTOCAL IMAGING prosciutto: vena con difetto

ISTOLOGIA prosciutto: zona con difettoISTOLOGIA prosciutto: zona con difetto

Zona normaleZona normale

Zona con difettoZona con difetto

Nuovo picco

Nuovo picco

(7.29 ppm)

Nuovo picco

(8.56 ppm)

NMR prosciutto: zona con difettoNMR prosciutto: zona con difetto

Microscopia elettronica a scansione e microanalisiMicroscopia elettronica a scansione e microanalisiProsciutto: zona con difettoProsciutto: zona con difetto

45

FOOD DISCOVERYFOOD DISCOVERY

46

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMRIMRI

Comparazione immagini troteComparazione immagini trote

Trota 1 giorno dall’arrivo Trota 1mese dall’arrivo Trota 1 anno dall’arrivoTrota 1 giorno dall’arrivo Trota 1mese dall’arrivo Trota 1 anno dall’arrivo

Ibrido all’arrivo Ibrido 4 mesi dall’arrivo Ibrido 11 mesi dall’arrivoIbrido all’arrivo Ibrido 4 mesi dall’arrivo Ibrido 11 mesi dall’arrivo


Comparazione immagini storioniComparazione immagini storioni

Uno dei 20 spettri localizzati per individuare il rapporto tra grasso intramuscolare ed Uno dei 20 spettri localizzati per individuare il rapporto tra grasso intramuscolare ed extramuscolareextramuscolare


Spettroscopia localizzata di muscolo di trotaSpettroscopia localizzata di muscolo di trota


Spettroscopia localizzata di muscolo di trota: schema riassuntivoSpettroscopia localizzata di muscolo di trota: schema riassuntivo

Legenda: nero, ibrido 4 mesi; rosso, ibrido commerciale; verde, siberiano 11 mesi; Legenda: nero, ibrido 4 mesi; rosso, ibrido commerciale; verde, siberiano 11 mesi; viola, siberiano 4 mesiviola, siberiano 4 mesi

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVANMRNMR

Storioni: spettri di estratti acquosiStorioni: spettri di estratti acquosi

I dati cerchiati in rosso sono statisticamente significativi al t-testI dati cerchiati in rosso sono statisticamente significativi al t-test


Storioni: comparazione di alcuni metabolitiStorioni: comparazione di alcuni metaboliti


Storioni: rapporto tra gli integrali di acidi grassi e lo standard TMSStorioni: rapporto tra gli integrali di acidi grassi e lo standard TMS

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMicroscopia elettronica a scansioneMicroscopia elettronica a scansione

Trota 1 mese dall’arrivo: tessuto muscolareTrota 1 mese dall’arrivo: tessuto muscolare

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METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMicroscopia elettronica a scansioneMicroscopia elettronica a scansione

Trota 1 giorno dall’arrivo: tessuto muscolareTrota 1 giorno dall’arrivo: tessuto muscolare

Tessuto muscolare senza grasso inframuscolare, con artefatto in Tessuto muscolare senza grasso inframuscolare, con artefatto in misura inferiore per maggiore compattezza del tessutomisura inferiore per maggiore compattezza del tessuto

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMicroscopia ottica Microscopia ottica

Trota 1 mese dall’arrivo: tessuto muscolareTrota 1 mese dall’arrivo: tessuto muscolare

Cerchiato in rosso: tessuto adiposo Cerchiato in rosso: tessuto adiposo inframuscolareinframuscolare

METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMETODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVAMicroscopia otticaMicroscopia ottica

Trota 1 giorno dall’arrivo: tessuto muscolareTrota 1 giorno dall’arrivo: tessuto muscolare

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Ricerca dell’impatto di oli extravergini d’oliva sui Ricerca dell’impatto di oli extravergini d’oliva sui metaboliti serici di animali da laboratoriometaboliti serici di animali da laboratorio

Disegno sperimentale:Disegno sperimentale:

- 60 ratti adulti con un regime calorico alimentare superiore del 20% 60 ratti adulti con un regime calorico alimentare superiore del 20% rispetto ai fabbisognirispetto ai fabbisogni

- diete: controllo, olio di cocco (aterogenetico), 4 oli extravergini d’oliva diete: controllo, olio di cocco (aterogenetico), 4 oli extravergini d’oliva di provenienza italiana (Garda, Grosseto, Arezzo + denominati di provenienza italiana (Garda, Grosseto, Arezzo + denominati “territoriali”, olio extravergine d’oliva di origine italiana con prezzo di “territoriali”, olio extravergine d’oliva di origine italiana con prezzo di vendita al dettagli euro 2,5 in bottiglia da 1 litro – denominato vendita al dettagli euro 2,5 in bottiglia da 1 litro – denominato “commerciale”)“commerciale”)

- analisi NMR (risonanza magnetica nucleare) del siero dopo 60 giorni di - analisi NMR (risonanza magnetica nucleare) del siero dopo 60 giorni di somministrazionesomministrazione

12345

A

D

EFG

5.5

4.5

3.5

2.5

1.5

0.5

0.511.522.533.544.555.5

AD

C B

EFG

0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7

a.u.

G

A

WATIBAT

WAT

IBAT

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Area A (a. u.)

Are

a G

(a. u

.)IBAT

Axillary WAT

Regr. Lin. IBAT

Regr. Lin. WAT

IMAGING SPETTROSCOPICO: PUFAIMAGING SPETTROSCOPICO: PUFA

Magn Reson Med. 2001 46:879.

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Biologia molecolare (CD36)Biologia molecolare (CD36)

Espressione dei geni: trasportatori di grassi

controllo cocco commerciale arezzo

duodeno

fegato

duodeno

duodeno

duodeno

fegato

fegato

fegato

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Esempio di tracciato NMR del siero di rattoEsempio di tracciato NMR del siero di ratto

61


Analisi statistica: risultati dei trattamenti olio di cocco, commerciale e Analisi statistica: risultati dei trattamenti olio di cocco, commerciale e territorialeterritoriale

Commento: l’olio di cocco e l’olio extravergine commerciale” inducono profili metabolici simili e differenti dagli oli extravergini d’oliva “territoriali”

62

LA BILANCIA DEL BENESSERELA BILANCIA DEL BENESSERE

Iniziando nell'utero e continuando durante tutta la vita, Iniziando nell'utero e continuando durante tutta la vita, i fattori ambientali i fattori ambientali

sono decisivi per lo sono decisivi per lo stato di salute stato di salute

decenni più tardidecenni più tardi

SALUTESALUTE

ATTIVATORI DI MALATTIEATTIVATORI DI MALATTIE(esogeni ed endogeni)(esogeni ed endogeni)

INIBITORI DI MALATTIEINIBITORI DI MALATTIE(esogeni ed endogeni)(esogeni ed endogeni)

63

GRAZIE DELL’ATTENZIONEGRAZIE DELL’ATTENZIONE

1 convegno: metodi e tecniche di valutazione dellorigine delle produzioni alimentari milano...

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