Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche...

113
INIZIO PRESENTAZIONE INIZIO PRESENTAZIONE Villa Davide

Transcript of Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche...

Page 1: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

INIZIO PRESENTAZIONEINIZIO PRESENTAZIONE

Villa Davide

Page 2: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Dr. F. Vitale

Villa Davide

La Sicurezza alimentare: presente e futuro degli OGM nell’ alimentazione umana ed animale

Page 3: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

La Sicurezza Alimentare: La Sicurezza Alimentare: presente e futuro degli OGM presente e futuro degli OGM nellnell’’alimentazione umana ed alimentazione umana ed

animaleanimaleCorso di Formazione

L’alimentazione animale e i suoi riflessi sul benessere animale e umano (OGM, Additivi e T.S.E.)

Vittoria (RG) 23/24 Settembre 2004

Fabrizio VitaleArea Biologia Molecolare

Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia

Page 4: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il fatto che la "doppia elica" del DNA abbia una struttura identica in tutti gli esseri viventi èfondamentale per la biotecnologia.

Questo permette che le informazioni che contiene possano essere trasferite tra le diverse specie di animali, piante o batteri.

Page 5: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

La duplicazione del DNA è l'evento portante della duplicazione cromosomica. Essa inizia a partire da una specifica sequenza nucleotidica, detta Punto di origine della duplicazione. In tale punto sono presenti particolari enzimi endonucleari (endonucleasi), che spezzano i legami ad idrogeno tra le basi azotate complementari, aprendo così la doppia elica.

I due filamenti si separano e ciascuno di essi funziona da stampo per la selezione di nucleotidi liberi e la costruzione del filamento complementare, pertanto la duplicazione del DNA è detta

semiconservativa.

Page 6: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

“l’ottavo giorno della Creazione ”Ovvero

La TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE

Fulcro dell'ingegneria genetica.Rappresenta l’inizio di un’era, con un insieme di ammirazione e timore nei confronti delle nuove potenzialità della Biologia, Consiste in un complesso insieme di tecniche di manipolazione del DNA che consentono di isolare dei brevi segmenti di tale molecola, per moltiplicarli, studiarne la sequenza nucleotidica, trasferirli nel genoma di altre cellule controllandone l'incorporazione e l'espressione

Page 7: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

VETTORI

Sistemi utilizzati per inserire un certo costrutto genico in particolari tipi di cellule, superando le barriere di specie imposte dai normali processi riproduttivi.

I possibili vettori sono 4:1. Plasmidi;2. Virus fagi;3. Trasposoni;4. Agrobacterium tumefaciens

Page 8: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

1.Il DNA viene tagliato tramite specifici enzimi di restrizione2.Il plasmidio viene tagliato con gli stessi enzimi3.Il plasmide viene aperto4.Il DNA, portatore del gene isolato, vine incollato al plasmidio tramite un specifico enzima detto DNA ligasi5. Si forma un plasmidiotransgenico con la resistenza all'antibiotico datagli dal gene estraneo

Page 9: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Oltre al trasferimento di geni tra le specie èanche possibile "eliminare" caratteristiche non volute come la produzione di determinate proteine (tecnologia antisenso).

Questa tecnica é stata utilizzata per eliminare il gene che faceva ammorbidire il pomodoro creando un prodotto con migliori qualità di conservazione.

Page 10: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Le tecniche di ingegneria genetica hanno cambiato il procedimento di ibridazione vegetale. La tradizionale ibridazione vegetale mira a unire le caratteristiche migliori di due piante diverse. Per esempio il pomodoro del tipo X garantisce una ottima resa, ma è soggetto a malattie; mentre la varietà Y è resistente alle malattie, ma non offre una buona resa. Unire le due qualità -alta resa e resistenza alle malattie - in una nuova varietàpotrebbe essere un processo della durata di molti anni. La tecnologia genetica oggi possiede la capacità di identificare il gene che determina la resistenza alle malattie del pomodoro della varietà Y e di trasferirlo direttamente alla varietà X senza dover utilizzare programmi di ibridazione vegetale che richiedono lunghi tempi di realizzazione.

Page 11: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Oltre ad accelerare i programmi di ibridazione e a migliorare le probabilità di successo, la tecnologia genetica é in grado di combinare materiale genetico in modi che in natura non sarebbero spontaneamente possibili.

Per esempio copie di geni animali possono essere introdotti nelle piante e copie di geni vegetali possono essere inseriti nei batteri.

E' proprio questa potenzialità a sollevare quelle preoccupazioni in merito all'etica e alla sicurezza,

Page 12: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

•Clonaggio genico

• Studio mutazioni geniche

• Indagini forensi (studio siti varibili e famiglie mutigeniche)

• Studio espressione genica

• Monitoraggio infezione (PCRquantitativa)

• Diagnostica (rilevazione marker genomici)

Page 13: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 14: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 15: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

•• Il termine collettivo di Il termine collettivo di ““organismi geneticamente organismi geneticamente modificatimodificati”” (O.G.M.) (O.G.M.) èè usato in regolamenti e nella usato in regolamenti e nella letteratura scientifica per indicare piante, animali e letteratura scientifica per indicare piante, animali e microrganismi che hanno avuto introdotto segmenti microrganismi che hanno avuto introdotto segmenti genici in modo diverso dalla ricombinazione batterica genici in modo diverso dalla ricombinazione batterica naturale o dalla riproduzione sessuale.naturale o dalla riproduzione sessuale.

Page 16: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

• La biotecnologia degli alimenti è definita come l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche nutrizionali, organolettiche, la sicurezza, la semplicità di manipolazione, la quantità e l’economia di produzione dei nostri cibi.

Page 17: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Da millenni i tradizionali metodi di incroci selettivi sono basaDa millenni i tradizionali metodi di incroci selettivi sono basati sul ti sul trasferimento di materiale genetico tra individui della stessa trasferimento di materiale genetico tra individui della stessa specie.specie.

La tecnologia genetica permette di:La tecnologia genetica permette di:•• Accelerare questi processi;Accelerare questi processi;•• Controllarli consentendo il trasferimento di soli geni di Controllarli consentendo il trasferimento di soli geni di interesse interesse (riducendo la natura (riducendo la natura ““randomrandom”” del trasferimento del trasferimento genico naturale);genico naturale);•• Trasferire geni tra specie diverse.Trasferire geni tra specie diverse.

Quest’ultima proprietà ha reso la tecnica rivoluzionaria in termini di benefici potenziali ma è anche alla base delle preoccupazioni riguardanti:• La sicurezza di questi prodotti per la salute umana;• L’impatto ambientale.

PotenzialitPotenzialitàà della tecnologia geneticadella tecnologia genetica

Page 18: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Lo sviluppo della coltivazione delle piante è cominciato negli ultimi 100 anni attraverso 3 principali strategie:

• Ibridazione sessuale

• Mutagenesi

• Variazione della ploidia

OOrganismi GGeneticamente MModificati

Page 19: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

La modificazione genetica delle piante ècominciata circa 20 anni fa e ormai sono in commercio numerose specie e varietà.

OOrganismi GGeneticamente MModificati

Direttiva 90/220 del 23/4/1990

"Emissione deliberata nell'ambiente di organismi geneticamente modificati"

Page 20: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Le applicazioni degli OGM investono gli ambiti piùdisparati; la medicina, l'ecologia, il settore agro-alimentare e zoo-tecnico.Nell'agricoltura, in particolare, si ha avuto una loro rapida diffusione. Infatti, al giorno d'oggi, il60% dei prodotti venduti nei supermercati del mondo può contenere elementi di origine transgenica.Meno conosciuto , ma molto importante dal punto di vista medico, è il loro utilizzo in campo farmaceutico, dove hanno consentito la produzione di vaccini sicuri.

Page 21: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Mentre i nuovi farmaci ottenuti da OGM sono stati accolti con immediato favore dall'opinione pubblica, i prodotti transgenicidestinati all'alimentazione umana incontrano forti resistenze per paura degli eventuali effetti nocivi; l'ingegneria genetica viene vista come un processo "innaturale" e non necessario nel caso della produzione alimentare.

Page 22: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Gli OGM possono introdursi nella nostra catena alimentare attraverso due differenti strade:

a) prodotti direttamente destinati all'alimentazione umana

b) mangimi per l'alimentazione degli animali d'allevamento

Page 23: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PIANTE MODIFICATE GENETICAMENTE

Page 24: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il pomodoro è stata la prima pianta transgenica messa sul mercato (USA,'94); dimensioni maggiori e conservazione piùlunga sono le sue caratteristiche principali.

Page 25: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il riso è uno dei cibi piùstudiati dai genetisti.

Questo cereale è la principale e a volte l'unica fonte di sussistenza per le popolazioni orientali; tale tipo di dieta è priva di vitamina A, la cui carenza provoca gravi disturbi, addirittura la cecità.

Page 26: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Soia e mais transgenici sono gli OGM più largamente prodotti e diffusi.Erroneamente tendiamo a pensare che non facciano

quasi parte della nostra dieta; al contrario sono presenti, come cibi fantasma (spesso non indicati sulle etichette), in migliaia di prodotti confezionati.Alcune catene di supermercati hanno deciso di vendere cibi senza mais e soia transgenici, ma nonostante ciò, in tantissimi casi il consumatore non può conoscere gli ingredienti e l'eventuale origine transgenica dei prodotti che acquista.

Page 27: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

IL MAIS

Il più noto alimento transgenico è il mais bt, molto piùproduttivo rispetto al fratello "naturale", grazie alla capacità di uccidere le larve di lepidotteri e di resistere agli erbicidi.

Page 28: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

- il mais è usato nelle salse al pestopreconfezionate sia come olio sia come amido (addensante);- budini, gelatine, gelati lo contengono, per avere una maggiore consistenza;- in forma di farina e di maltodestrina(addensante) il mais è usato nelle creme e nelle minestrine;- l'amido di mais viene utilizzato come ingrediente del lievito, è, quindi, anche nel pane;- le gomme da masticare contengono sorbitolo (dà il gusto fresco) e sciroppo di glucosio, entrambi derivati dal mais

Page 29: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

- amido modificato di mais si trova nei condimenti preconfezionati (come quelli per insalate);- farina di mais è usata quasi sempre nei fiocchi di cereali per la prima colazione;- derivati del mais sono contenuti nei prodotti da forno, perchéservono a migliorare l'aspetto della crosta;- il malto prodotto dal mais viene utilizzato nella lavorazione industriale della birra;- l'olio, l'amido e l'amido modificato di mais sono usati nella produzione della maionese industriale e di altre salse;- anche gli alimenti per neonati, come gli omogeneizzati, contengono amido di mais;- il mais è più visibile nei prodotti di largo consumo come il grano per insalate, la polenta e i pop corn;

Page 30: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il mais dell Ciba-Geigy contiene il gene per una tossina chiamata Bt (perchè ricavata da Bacillus thuringiensis), che rende i tessuti della pianta capaci di sintetizzare la glicoproteina selettivamente tossica per gli insetti dannosi, ma innocua per tutti gli altri animali e per l'uomo. Purtroppo nella costruzione di tali piante transgeniche èstato usato come marcatore un gene per la resistenza all'ampicillina, uno dei principali antibiotici sia nella medicina umana che in veterinaria. Non è ancora stata esclusa la possibilità che tale gene si trasferisca alla flora batterica degli animali nutriti con mangime a base di mais geneticamente modificato, incrementando la già deplorata diffusione di ceppi batterici resistenti agli antibiotici

Page 31: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Prodotti naturali esotici come la vaniglia del Madagascar e delle Comore, il cacao dell'Africa occidentale, lo zucchero di canna di Cuba e delle Filippine e l'olio di palmadella Malaysia vengono "biopiratati" da industrie del nord del mondo, cioè vengono sostituiti da sostanze fabbricate per transgenesi a partire dai geni originari.

Page 32: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il dibattito sulla sicurezza delle biotecnologie

L’attenzione riguardava soprattutto le tecniche e il loro uso in ambienti confinati (ovvero i laboratori e gli impianti produttivi, direttiva CEE 90/219) mentre oggi l’attenzione riguarda molto di più il rilascio ambientale di organismi geneticamente modificati (direttiva CEE 90/220). Su questi due argomenti fondamentali e` impostata tutta la normativa vigente e le proposte di legge.

5 principali quesiti a cui gli operatori devono rispondere e su cui si basano le normative a riguardo:

1. l'organismo è capace di sopravvivere? 2. l'organismo è capace di riprodursi? 3. l'organismo è capace di formare popolazioni vitali e

di diffondersi? 4. l'organismo è capace di trasferire ad altri organismi i

tratti conferitegli artificialmente?

Page 33: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PotenzialiPotenziali vantaggivantaggi delldell’’applicazioneapplicazionedelldell’’ingegneria genetica alle piante a scopo alimentareingegneria genetica alle piante a scopo alimentare

•• Resistenza agli insetti nocivi, con conseguente riduzione Resistenza agli insetti nocivi, con conseguente riduzione delldell’’uso di pesticidi dannosi per luso di pesticidi dannosi per l’’ambiente.ambiente.

•• Tolleranza agli erbicidi, con conseguente riduzione del numero Tolleranza agli erbicidi, con conseguente riduzione del numero di trattamenti/anno di diserbanti per raccolto.di trattamenti/anno di diserbanti per raccolto.

•• Resistenza a virus, funghi e batteri che causano malattie delle Resistenza a virus, funghi e batteri che causano malattie delle piante.piante.

•• Tolleranza a condizioni climatico/geologiche avverse (freddo, Tolleranza a condizioni climatico/geologiche avverse (freddo, siccitsiccitàà, salinit, salinitàà, contaminazione del suolo da metalli pesanti)., contaminazione del suolo da metalli pesanti).

•• Miglioramento delle caratteristiche organolettiche e, Miglioramento delle caratteristiche organolettiche e, soprattutto, dei componenti nutritivi dei cibi (golden soprattutto, dei componenti nutritivi dei cibi (golden ricerice).).

Page 34: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PotenzialiPotenziali rischirischi delldell’’applicazioneapplicazionedelldell’’ingegneria genetica per lingegneria genetica per l’’ambienteambiente

•• Trasmissione orizzontale del nuovo gene ad altre piante non Trasmissione orizzontale del nuovo gene ad altre piante non modificate attraverso i pollini (inquinamento genico).modificate attraverso i pollini (inquinamento genico).

•• Trasmissione verticale del carattere Trasmissione verticale del carattere transgenicotransgenico con crescita con crescita invasiva della popolazione modificata e conseguente distruzione invasiva della popolazione modificata e conseguente distruzione delle varietdelle varietàà autoctone (danno della biodiversitautoctone (danno della biodiversitàà).).

•• Inquinamento chimico dovuto allInquinamento chimico dovuto all’’abuso di diserbanti (vista la abuso di diserbanti (vista la resistenza delle coltivazioni ingegnerizzate).resistenza delle coltivazioni ingegnerizzate).

•• Emergere di specie virali ibride in aree coltivate a piante Emergere di specie virali ibride in aree coltivate a piante transgeniche con caratteristiche di resistenza.transgeniche con caratteristiche di resistenza.

Page 35: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Dati scientifici sulDati scientifici sul rischio ambientalerischio ambientale degli O.G.M.degli O.G.M.

Limiti dello studio e dati contrari:• I risultati dello studio non sono stati ottenuti in campo

aperto in condizioni naturali ma in laboratorio, in condizioni estreme di concentrazione pollinica.GM corn poses little threat to monarch. Nature Biotechnology 1999, 17: 1154

• Il polline del mais BT (resistente agli insetti nocivi), trasportato dal vento sulle piante di Euforbia in campi contigui a quelli G.M., potrebbe causare un elevato tasso di mortalità delle larve di farfalla monarca. Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature 1999, 399 (6733): 214

Page 36: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Potenziali rischi dell’applicazionedell’ingegneria genetica per la salute umana

1. Possibile tossicità delle proteine transgeniche (anche nel caso di cibi che utilizzano solo derivati alimentari di O.G.M.).

2. Possibile allergenicità delle proteine transgeniche.

3. Possibile trasferimento orizzontale della resistenza agli antibiotici dai cibi G.M. ai batteri della flora microbica intestinale.

4. Effetti indesiderati sconosciuti sulla salute umana.

Page 37: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PotenzialiPotenziali rischirischi delldell’’applicazioneapplicazionedelldell’’ingegneria genetica per laingegneria genetica per la salute umanasalute umana

1.1. Possibile tossicitPossibile tossicitàà delle proteine transgeniche (anche delle proteine transgeniche (anche nel caso di cibi che utilizzano solo derivati alimentari di nel caso di cibi che utilizzano solo derivati alimentari di O.G.M.)O.G.M.)

Nel 1989 negli USA sono morte 37 persone a causa di un integratore alimentare derivato da batteri transgenici e si sono registrati 1536 casi clinici.

Studi seguenti hanno identificato la causa in supplementi dietetici a base di L-triptofano contenenti impurità tossiche (in alcuni lotti prodotti in Giappone con un particolare processo di fermentazione).I dati dimostrano che sono stati effettuati cambiamenti nel processo produttivo che hanno ridotto l’efficacia del sistema di filtrazione consentendo la presenza di impurità tossiche nel prodotto finale.

Synthesis and formation of an EMS correlated contaminant biotechnologically manufactured L-tryptophan. Adv Exp Med Biol 1999; 467: 481-486.

Page 38: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

2.2. Possibile allergenicitPossibile allergenicitàà delle proteine transgeniche.delle proteine transgeniche.

Il progetto di incorporare un gene della noce brasiliana nella soya, al fine di migliorarne il contenuto in metionina, è stato abbandonato in fase sperimentale in base alla provata allergenicità della proteina codificata dal gene inserito.

Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybeans. New England Journal of Medicine 1996, 334, 11: 688-692

Potenziali rischi dell’applicazionedell’ingegneria genetica per la salute umana

Page 39: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

3.3. Possibile trasferimento orizzontale della resistenza agli Possibile trasferimento orizzontale della resistenza agli antibiotici dai cibi G.M. ai batteri della flora microbica antibiotici dai cibi G.M. ai batteri della flora microbica intestinale.intestinale.Horizontal gene transfer from a transgenic potato line to a bactHorizontal gene transfer from a transgenic potato line to a bacterial erial pathogen (pathogen (Erwinia chrysanthemiErwinia chrysanthemi) occurs, if at all, at an extremely low ) occurs, if at all, at an extremely low frequency. Biotechnology 1995, 13: 1094frequency. Biotechnology 1995, 13: 1094--9898

Potenziali rischi dell’applicazionedell’ingegneria genetica per la salute umana

Dati a sfavore di questa possibilità:• Gli antibiotici usati per l’ingegneria genetica sono in genere diversi

da quelli per uso umano.• Gli alimenti ingeriti vengono sottoposti a temperature elevate che

portano alla degradazione termica del DNA.• Durante la lisi delle cellule vegetali nel sistema digerente vengono

liberate “nucleasi” che degradano il DNA a frammenti non utilizzabili.• Gli enzimi digestivi umani degradano in modo rapido e completo

frammenti di DNA a singolo e doppio filamento.

Marker gene controversy in transgenic plants. USDA-APHIS Internet Site

Page 40: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PotenzialiPotenziali rischirischi delldell’’applicazioneapplicazionedelldell’’ingegneria genetica per laingegneria genetica per la salute umanasalute umana

4.4. Effetti indesiderati sconosciuti sulla salute umana.Effetti indesiderati sconosciuti sulla salute umana.““Ratti nutriti sperimentalmente con patate GM dimostravano Ratti nutriti sperimentalmente con patate GM dimostravano differenze apprezzabili dello spessore della mucosa intestinale differenze apprezzabili dello spessore della mucosa intestinale rispetto al gruppo di controllo nutrito con patate tradizionalirispetto al gruppo di controllo nutrito con patate tradizionali””. .

Effects of diets containing genetically modified potatoes expresEffects of diets containing genetically modified potatoes expressing sing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine. Lancet 1999, 35Galanthus nivalis lectin on rat small intestine. Lancet 1999, 354:13534:1353--5454

Principali critiche:I dati sperimentali non erano sufficienti nè controllati.

• Numero troppo basso di ratti studiati• Dieta troppo sbilanciata• Mancanza di significatività statistica• Assenza di un gruppo di controllo nutrito con dieta standard per roditori

Adequacy of methods for testing the safety of GM foods (Lancet 1999, 354:1315)The Lancet scolded over Pusztai paper (Science 1999, 286: 656)

Page 41: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Attuali controlli sullaAttuali controlli sullasicurezza alimentaresicurezza alimentare dei cibi transgenicidei cibi transgenici

EQUIVALENZA SOSTANZIALEEQUIVALENZA SOSTANZIALE:: confronto tra la varietconfronto tra la varietààtransgenica e quella convenzionale per verificare che la transgenica e quella convenzionale per verificare che la modificazione genetica non abbia alterato il modificazione genetica non abbia alterato il metabolismo della pianta nmetabolismo della pianta néé il valore nutrizionale del il valore nutrizionale del prodotto.prodotto.

Page 42: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Evaluation of Evaluation of thethe substantialsubstantial equivalenceequivalence ofofFLAVR SAVRFLAVR SAVR™™ TomatoesTomatoes

Source: WHO/FNU/FOS/95.1

COMPONENTCOMPONENTSS

NORMAL NORMAL RANGERANGE

TRANSGENICSTRANSGENICS CONTROLSCONTROLS

ProteinsProteins (g)(g) 0.850.85 0.750.75--1.141.14 0.530.53--1.051.05

VitaminVitamin A (UI)A (UI) 192192--16671667 330330--16001600 420420--22002200

ThiaminThiamin ((µµg)g) 1616--8080 3838--7272 3939--6464

RiboflavinRiboflavin ((µµg)g) 2020--7878 2424--3636 2424--3636

VitaminVitamin B6 B6 ((µµg)g)

5050--150150 8686--150150 1010--140140

VitaminVitamin C (C (µµg)g) 8.48.4--5959 15.315.3--29.229.2 12.312.3--29.229.2

NiacinNiacin ((µµg)g) 0.30.3--0.850.85 0.430.43--0.700.70 0.430.43--0.760.76

CalciumCalcium (mg)(mg) 4.04.0--2121 99--1313 1010--1212

MagnesiumMagnesium(mg)(mg)

5.25.2--20.420.4 77--1212 99--1313

PhosphorusPhosphorus(mg)(mg)

7.77.7--5353 2525--3737 2929--3838

SodiumSodium (mg)(mg) 1.21.2--32.732.7 22--55 22--33

NUTRITIONAL COMPONENTS

Page 43: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

FRUIT STAGEFRUIT STAGE TRANSGENICSTRANSGENICS CONTROLSCONTROLS

Green (mg/100g Green (mg/100g fwtfwt)) 00--8.798.79 00--6.486.48

RedRed (mg/100g)(mg/100g) 00--1.091.09 00--2.312.31

Source: WHO/FNU/FOS/95.1

Evaluation of the substantial equivalence ofFLAVR SAVR™ Tomatoes

ALCALOIDS

Page 44: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

TOSSICITATOSSICITA’’:: viene testata tramite studi nutrizionali su viene testata tramite studi nutrizionali su cavie animali nutrite con lcavie animali nutrite con l’’OGM in esame o piOGM in esame o piùù spesso con spesso con le proteine prodotte in batteri. La quantitle proteine prodotte in batteri. La quantitàà di prodotto OGM di prodotto OGM somministrato somministrato èè comunque migliaia di volte superiore a comunque migliaia di volte superiore a quello presente nel cibo commercializzato.quello presente nel cibo commercializzato.

Attuali controlli sullaAttuali controlli sullasicurezza alimentaresicurezza alimentare dei cibi dei cibi transgenicitransgenici

Page 45: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

ALLERGENICITAALLERGENICITA’’::

• Confronto tra struttura della proteina O.G.M. con quella dei circa 500 allergeni conosciuti.

• Test di degradazione proteica in ambiente acido per mimare le condizioni gastriche.(Le proteine allergeniche sono resistenti alla degradazione gastrica).

Attuali controlli sullaAttuali controlli sullasicurezza alimentaresicurezza alimentare dei cibi transgenicidei cibi transgenici

Page 46: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

22ndnd FAO/WHO Joint Expert Consultation on Foods FAO/WHO Joint Expert Consultation on Foods DerivedDerivedfrom Biotechnology (January 2001)from Biotechnology (January 2001)

Food Allergy Research & Resource Program

Assessment of the Allergenic Potential of Foods Derived From Genetically Engineered Crop Plants

Stability toDigestion/Processing

Source of Gene(Allergenic)

Source of Gene(Allergenic)

Sequence 1Similarity

Skin PrickTest

Skin PrickTest

DBPCFC(IRB)

DBPCFC(IRB)

Label asto Source

Consult with Reg. Agency

Market

Yes No

Yes

Yes Yes

Yes

Yes

NoNo (<5 sera)

No (>5 sera)

YesNo

Solid Phase ImmunoassaySolid Phase Immunoassay

Less CommonlyAllergenic

CommonlyAllergenic

Page 47: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Negli ultimi anni si sono introdotte a livello Europeo e quindi nazionale, diverse

innovazioni per il controllo igienico-sanitario dei prodotti alimentari,

raggruppati in due libri della Commissione Europea:

il libro verde, emanato nel 1997, il libro bianco, finito a gennaio-febbraio 2000,

che introduce nuovi aspetti.

Si viene così a parlare sempre piùinsistentemente di "analisi del rischio" delle

filiere alimentari,termine che apre nuovi orizzonti, nuove vie da percorrere, altri confini da delimitare.Si parla così tanto dell'analisi del rischio

perche' si parte dall'assunto che il rischio "0" non esiste, per cui la vigilanza igienico-sanitaria dei prodotti si deve concentrare

sul "livello accettabile di rischio".

Page 48: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Libro bianco sicurezza alimentare dell’U.E.prevede

Analisi del rischio

Strumento atto a garantire la sicurezza degli alimenti

Informazione corretta del consumatore

da consentire scelte consapevoli

Pone attenzione ai Novel Foods

Page 49: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

L'analisi del rischio, a differenza di quanto L'analisi del rischio, a differenza di quanto èè stato stato effettuato fino ad ora, deve considerare l'intera effettuato fino ad ora, deve considerare l'intera

catena alimentare. Non basta picatena alimentare. Non basta piùù impostare impostare l'autocontrollo in una sola fase (quella di l'autocontrollo in una sola fase (quella di

fabbricazione) ma vanno inclusi anche quelle fabbricazione) ma vanno inclusi anche quelle primaria, la materia prima, fino ad arrivare al primaria, la materia prima, fino ad arrivare al

trattamento domestico.trattamento domestico.

PIANO NAZIONALE

RESIDUI

PIANO NAZIONALE ALIMENTAZIONE ANIMALE

PIANI DI CONTROLLO E MONITORAGGIO DEGLI ALIMENTI PIANI DI CONTROLLO E MONITORAGGIO DEGLI ALIMENTI

DESTINATI ALLDESTINATI ALL’’ALIMENTAZIONE DEGLI ANIMALIALIMENTAZIONE DEGLI ANIMALI

Page 50: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Piano Nazionale di vigilanza e controlli Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sullsanitari sull’’alimentazione animalealimentazione animale

FINALITAFINALITA’’-- Il PNAA Il PNAA èè finalizzato, cosfinalizzato, cosìì come la normativa come la normativa

comunitaria e nazionale, a fornire ai consumatori comunitaria e nazionale, a fornire ai consumatori garanzie di salubritgaranzie di salubritàà, sicurezza e qualit, sicurezza e qualitàà dei dei prodotti di prodotti di o.a.o.a. destinati al consumo umano. destinati al consumo umano.

MODALITAMODALITA’’ DD’’AZIONEAZIONEVigilanza e controllo sui mangimi, Vigilanza e controllo sui mangimi,

OBIETTIVOOBIETTIVOLa tutela della sanitLa tutela della sanitàà pubblica. pubblica.

Page 51: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

CapCap.1.1: : Piano di monitoraggio ai fini della profilassi della BSEPiano di monitoraggio ai fini della profilassi della BSE

CapCap.2.2:: Piano di monitoraggio per il controllo di farmaci, additivi e mPiano di monitoraggio per il controllo di farmaci, additivi e metalli pesanti etalli pesanti

CapCap.3.3:: Piano di monitoraggio per il controllo delle sostanze indesiderPiano di monitoraggio per il controllo delle sostanze indesiderabili e dei abili e dei

contaminanti (Arsenico, piombo, contaminanti (Arsenico, piombo, ……AldrinAldrin, DDT, , DDT, …………radionuclidi)radionuclidi)

CapCap.3.1.3.1:: Piano di monitoraggio per il controllo Diossine e PCBPiano di monitoraggio per il controllo Diossine e PCB

CapCap.3.2.3.2:: Piano di monitoraggio per il controllo Piano di monitoraggio per il controllo MicotossineMicotossine

CapCap.4.4: : PianoPiano di monitoraggio per la contaminazione microbica da Salmonella di monitoraggio per la contaminazione microbica da Salmonella sppspp

CapCap.5.5: Piano di monitoraggio sulla presenza di OGM: Piano di monitoraggio sulla presenza di OGM

Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sull’alimentazione animale

Page 52: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Le analisi sono effettuate dagli Istituti Le analisi sono effettuate dagli Istituti ZooprofilatticiZooprofilattici Sperimentali territorialmente Sperimentali territorialmente

competenticompetenti

Gli accertamenti analitici sono effettuati in conformitGli accertamenti analitici sono effettuati in conformitàà a a quanto previsto dalle metodiche comunitarie di quanto previsto dalle metodiche comunitarie di

riferimento.riferimento.In assenza di metodi di analisi di riferimento comunitari, In assenza di metodi di analisi di riferimento comunitari,

gli accertamenti analitici possono essere espletati gli accertamenti analitici possono essere espletati adottando metodi internazionali e nazionali adottando metodi internazionali e nazionali

scientificamente riconosciuti.scientificamente riconosciuti.

Page 53: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

VIGILANZAVIGILANZA: garantire il rispetto : garantire il rispetto delle norme vigenti in materia di delle norme vigenti in materia di

divieti sulldivieti sull’’intera filiera con controlli intera filiera con controlli in azienda zootecnica, in in azienda zootecnica, in

stabilimento di produzione e in stabilimento di produzione e in esercizi di venditaesercizi di vendita

SORVEGLIANZASORVEGLIANZA: raccolta di dati : raccolta di dati epidemiologici usando criteri di epidemiologici usando criteri di

campionamento statistico previsto campionamento statistico previsto nelle sole aziende bovinenelle sole aziende bovine

Il PNAA 2004 si propone il duplice obiettivo

Page 54: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

•• Una politica Una politica alimentare alimentare efficace richiede efficace richiede la rintracciabilitla rintracciabilitààdei percorsi dei dei percorsi dei mangimi nonchmangimi nonchéédei loro dei loro ingredienti ingredienti

Controllo MangimiControllo Mangimi

•• EE’’ di primaria importanza di primaria importanza ll’’identificazione chiara dei identificazione chiara dei percorsi dei mangimi e degli percorsi dei mangimi e degli alimenti e dei loro alimenti e dei loro ingredientiingredienti

•• Solo attraverso questo Solo attraverso questo approccio completo ed approccio completo ed integrato si potrintegrato si potràà realizzare realizzare una politica alimentare piuna politica alimentare piùùcoerente, efficace e coerente, efficace e dinamica dinamica

Page 55: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 56: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sull’alimentazione animale

CapCap.5.5: Piano di : Piano di monitoraggio monitoraggio sulla presenza sulla presenza di OGMdi OGM

Page 57: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

OGM E MANGIMIOGM E MANGIMI

Reg. CE 1829/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 Settembre 2003 relativo agli alimenti e ai mangimi geneticamente modificatiGUCE L 268 del 18/10/2003

Reg. CE 1830/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 settembre 2003 concernente la tracciabilità e l'etichettatura degli organismi geneticamente modificati e la tracciabilità di alimenti e mangimi ottenuti da organismi geneticamente modificati, nonchè recante moddificadella direttiva 2001/18/CE

Page 58: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

In particolare il regolamento 1829/30 riguarda in generale gli alimenti e i mangimi geneticamente modificati.

Il regolamento 1830/2003 riguarda invece la tracciabilità e l'etichettatura di organismi geneticamente modificati e la tracciabilitàdi alimenti e mangimi ottenuti da OGM.

Grazie alla nuova normativa sarà possibile scoprire su almeno 30.000 prodotti alimentari per uso umano ma anche su 32 milioni di tonnellate di mangimi venduti nell’Ue la presenza o meno di prodotti transgenici.

Il consumatore, invece, non troveràsull’etichetta il riferimento Ogm se la sua presenza è inferiore alla soglia dello 0,9% per ingrediente.

Page 59: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

0

5

10

15

20

25

Baby Food Mangimi Uso Umano

TotalePositivoNegativo

OGM OGM -- CONTROLLI REGIONALICONTROLLI REGIONALI20002000

Page 60: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Baby Food Mangimi Uso Umano

TotalePositivoNegativo

OGM OGM -- CONTROLLI REGIONALICONTROLLI REGIONALI20012001

Page 61: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Baby Food Mangimi Uso Umano

TotalePositivoNegativo

OGM OGM -- CONTROLLI REGIONALICONTROLLI REGIONALI20022002

Page 62: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Baby Food Mangimi Uso Umano

TotalePositivoNegativo

OGM OGM -- CONTROLLI REGIONALICONTROLLI REGIONALI20032003

Page 63: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

OGM OGM -- CONTROLLI REGIONALICONTROLLI REGIONALI

I MANGIMI IN ZOOTECNIA E POSSIBILI RIFLESSI SULLA SALUTE UMANA

SOIA-MAIS PER USO ZOOTECNICO (1999-2002)

NEGATIVIPOSITIVI

34%66%

Page 64: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

GMOWhat to search for ?

How to search for it ?

Page 65: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Elementi biologici necessari per il Elementi biologici necessari per il trasferimento delle modifiche trasferimento delle modifiche genetiche:genetiche:

•• Sequenza genica di interesse Sequenza genica di interesse (es. resistenza al (es. resistenza al glifosatoglifosato).).•• Sequenza Sequenza regolatoriaregolatoria (es. (es. promotore 35S e terminatore promotore 35S e terminatore NOS).NOS).•• Sequenza riportata (es. Sequenza riportata (es. resistenza alla resistenza alla kanamicinakanamicina).).

Page 66: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

GMOHow to search for it?

What to search for ?

Page 67: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

GMOHow to search for it ?

Availableinformationon the targetsequences

Absent or littleinformationon the targetsequences

Page 68: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PCRPolymerase Chain

Reaction

Saiki R et al, Science 1985

Page 69: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

1600019

88

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

Number of citations of the term “Polymerase Chain Reaction” on PUBMED from 1988 to 1999

Page 70: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

DNA

Primers

dNTPs

PCR buffer+ MgCl2

Taq polymerase

PCR

Page 71: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

95°C denaturation

55°C annealing

72°C extension

Page 72: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

N = NO (1+E)n

N = final number of DNA molecules

NO = initial number of DNA molecules

E = reaction efficiency (between 0 and 1)

n = number of cycles

Page 73: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Qualitative PCR assaysQualitative PCR assays

gene A gene B plantplant

species-specific PCR

1

general screening PCR

2

amplifiable or not?

GMOor not?

Page 74: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Identification of GMO sequences

Screening Search for common genetic elements

Identification of the specific product

1

2

Page 75: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Qualitative PCR assaysQualitative PCR assays

gene A gene B plantplant

species-specific PCR

1

general screening PCR

2

gene-specific PCR

3

construct-specific PCR

4

line-specific PCR

5

amplifiable or not?

GMOor not?

identificationGMO gene

identification GMO construct

identification transgenic event

Page 76: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Case study: Roundup Ready Case study: Roundup Ready soybeansoybean

Qualitative PCR assaysQualitative PCR assays

EPSPS plantplant

soja-specific PCR

1

3’ nos screening PCR

2

construct-specific PCR

4

line-specific PCR

5

3’ nos CTP p-35S

p-35S screening PCR

3

Page 77: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Multiplex PCR

Simultaneous analysis of several target sequences using only one amplification reaction

300 bp

195 bp

150 bp

35S

specific

Ctrl

Page 78: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Multiplex PCR

M nt W C+ 0% 2% 0% 2% 0% 2% M

soybean maize

500

400

300

200

100

basepairs(bp)

zeinInt.control

35Slectin

amplicon

Page 79: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Sperimentazioni autorizzatein Italia 1994-2002

36%

28%

17%

6%

6%

7%

cereali

orticole

pt industriali

piante da frutto,olivo, viteornamentali

microrganismi usoagrario Total 289

Page 80: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Campo sperimentale allestito per prove Campo sperimentale allestito per prove OGMOGM(1994)(1994)

Page 81: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

ORTICOLE (28%)ORTICOLE (28%)

•• pomodoropomodoro•• PatataPatata•• melanzanamelanzana

Resistenza a virosi Resistenza a virosi (CMV, Y)(CMV, Y)resistenza ad insetti resistenza ad insetti (dorifora)(dorifora)miglioramento qualitmiglioramento qualitààFrutti Frutti partenocarpicipartenocarpici(senza fecondazione)(senza fecondazione)

Page 82: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

CEREALI 36 %CEREALI 36 %

•• MaisMais•• RisoRiso•• Grano duroGrano duro

Resistenza a insetti Resistenza a insetti ((piralidepiralide))Resistenza ad erbicidi Resistenza ad erbicidi ((glifosateglifosate))studi sul trasporto studi sul trasporto

delle proteine (grano)delle proteine (grano)

Page 83: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

COLTURE INDUSTRIALI (17%)COLTURE INDUSTRIALI (17%)

•• BarbabietolaBarbabietola•• SoiaSoia•• colzacolza

Resistenza ad erbicidiResistenza ad erbicidi

Resistenza a virosi Resistenza a virosi ((rizomaniarizomania))

Produzione di Produzione di fruttanifruttani

Page 84: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PIANTE DA FRUTTOPIANTE DA FRUTTOOLIVO E VITE 6%OLIVO E VITE 6%•• Fragola Fragola •• KiwiKiwi•• MeloneMelone•• CiliegioCiliegio•• Anguria Anguria •• LamponeLampone•• Olivo e viteOlivo e vite

Resistenza a virosiResistenza a virosi

Frutti Frutti partenocarpicipartenocarpici

Morfologia/architettura Morfologia/architettura piantapianta

Page 85: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PIANTE ORNAMENTALI 5%PIANTE ORNAMENTALI 5%

•• dimorfotecadimorfoteca•• geraniogeranio

Morfologia e Morfologia e architettura della architettura della piantapianta

Page 86: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

2001/182001/18

TracciabilitTracciabilitàà dei prodotti dei prodotti transgenicitransgeniciCodici di identificazioneCodici di identificazioneRegistrazione delle localitRegistrazione delle localitàà di coltivazione di coltivazione sperimentale o commerciale di piante sperimentale o commerciale di piante transgenichetransgenicheMonitoraggio e sorveglianza obbligatoriMonitoraggio e sorveglianza obbligatoriConsultazione del pubblico obbligatoria per Consultazione del pubblico obbligatoria per sperimentazione e commercio (art 9 e 24)sperimentazione e commercio (art 9 e 24)Autorizzazione al commercio temporanea (10 Autorizzazione al commercio temporanea (10 anni, rinnovabile per altri 10)anni, rinnovabile per altri 10)Etichetta con dicitura: Etichetta con dicitura: ““questo prodotto questo prodotto contiene OGMcontiene OGM””

Novità per OGM

(commercio)

Page 87: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Vigilanza e controllo (art 32)

Min. Ambiente (AC)

Regioni, Province autonome, Enti locali

Piano generale

-DM ambiente concertato con MIPAF e Min Salute e Conferenza Stato-Regioni

-N° minimo ispezioni, coordinamento e aggiornamento

Competenza

Modalità e criteri

Page 88: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Sanzioni

Sperimentazione e immissione sul mercato

da amministrative a penali in relazione all’omissione

Page 89: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Sanzioni

Sanzioni penali (fino all’arresto)mancata notifica prima della sperimentazione o

commercioemissione prima della prescritta autorizzazionemancata attuazione di misure di sicurezzamancato rinnovo dell’autorizzazione al commercio

Sanzioni pecuniarie (fino a € 51700)mancato rispetto delle prescrizioni (anche etichettatura)

omissioni di informazioni e comunicazionimancato invio della relazione conclusiva

omissione del cartello sul sito di coltivazione Uso improprio da parte dell’utente

Omissione monitoraggio

Page 90: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Un prodotto OGM autorizzato ai sensi della Un prodotto OGM autorizzato ai sensi della 2001/18 2001/18 non entra immediatamente in non entra immediatamente in commerciocommercio……....

…….MA .MA èè sottoposto alle norme di sottoposto alle norme di settore in relazione al suo uso settore in relazione al suo uso previsto nella decisioneprevisto nella decisione

•• Se destinato al Se destinato al mercato delle mercato delle sementisementi

legge legge sementierasementiera (registro (registro nazionale varietnazionale varietàà))

•• Se Se alimentoalimentoregolamento regolamento ““NovelNovel foodfood”” e e

correlaticorrelati

Page 91: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

• Regolamento “Novel Food” 258/97/CE nuovi alimenti, compresi OGM e derivati, regole per etichetta (Commissione diversa da 2001/18)

• Regolamento 1139/98: etichetta (soia Monsanto - 96/281/CE e mais Novartis- 97/98/CE)

• Regolamento 49/2000 : stabilisce la soglia inferiore all’1% (di quantitàdi ogm da considerare accidentale) dei prodotti di cui al reg. 1139/98come requisito per la non obbligatorietà dell’etichetta

• Regolamento 50/2000: riguarda etichettatura di prodotti e ingredienti alimentari con additivi ed aromi gm o derivati da ogm (esclusi prima da reg. 258/97)

Alimenti OGM

Normativa di settore

Page 92: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Alimenti OGM

Normativa di settore

•DPR 7 aprile 1999, n. 128 alimenti per l’infanzia, divieto dipresenza OGM e derivati

•Regolamento 178/2002 procedure e Autorità per la sicurezzaalimentare

Page 93: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Da definire metodi di campionamento e protocolli analitici validati ed ufficiali per garantire il rispetto delle norme esistenti e di quelle in in discussione.

Tracciabilità: seguire il prodotto dal “campo al piatto “

Page 94: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Proposta di regolamento europeo su tracciabilità ed etichettaturaRiferimento: COM(2001) 182 def

In ogni fase di commercializzazione un OGM (sia alimento o mangime) deve avere:

•codice di identificazione e documentazione del prodotto confezionato o sfuso (esente se al di sotto di una soglia, tracce)

•specifiche informazioni su OGM, anche se non ci sono piùtracce del materiale transgenico

•Comitato per i codici di identificazione

•Responsabilità controllo ed ispezioni dello Stato membro (su linee guida Commissione Europea)

Page 95: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

PropostaProposta di regolamento europeo per alimenti e di regolamento europeo per alimenti e mangimimangimiriferimento: riferimento: http://http://europa.eu.inteuropa.eu.int//eureur--lexlex//itit//comcom//datdat/2001/it_501PC0425.html/2001/it_501PC0425.html

•• Unica procedura di autorizzazione per alimenti Unica procedura di autorizzazione per alimenti o mangimi (o mangimi (one one doordoor, one , one keykey))

•• Ruolo dellRuolo dell’’Agenzia Europea Sicurezza Agenzia Europea Sicurezza AlimentareAlimentare

((AESAAESA))

•• Organo Tecnico: Laboratorio Comunitario di Organo Tecnico: Laboratorio Comunitario di riferimento (riferimento (JointJoint ResearchResearch CentreCentre, UE, , UE, IspraIspra))

•• Laboratori nazionali di riferimentoLaboratori nazionali di riferimento

Page 96: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

BREVETTABILITA' DEL MATERIALE GENETICO

Un brevetto è un diritto di esclusiva concesso da parte di un'autorità governativa, amministrativa, specificamente preposta. Anche le invenzioni biotecnologiche che hanno per oggetto la "materia vivente" devono essere tutelate da un brevetto. Recentemente una Direttiva approvata dal Parlamento Europeo ammette la brevettabilità del materiale genetico (animale, vegetale o umano) se isolato dal suo contesto naturale con processi finalizzati alla produzione.

Page 97: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Nel 1991 l'ufficio brevetti Europeo ha concesso per la prima volta il brevetto per un animale transgenico: l'oncotopo. Si è arrivati così a includere gli animali transgenici tra le possibili forme brevettabili, dopo che alcuni anni prima si era negato il diritto di brevettare varietà vegetali, razze animali e tutti i processi biologici per ottenere sia animali sia vegetali

Page 98: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Attualmente sono tre i tipi di invenzione che devono essere esclusi dalla brevettabilità:

1) IL CORPO UMANO E I SUOI ELEMENTI

2) MANIPOLAZIONE DEL GENE UMANO A FINI NON TERAPEUTICI

3)PROCEDIMENTI DI MODIFICAZIONE DELL'IDENTITÀ' GENETICA DEGLI ANIMALI

Page 99: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Con il termine di agricoltura biologica si indicano diversi metodi colturali di produzione che tendono ad escludere l'uso di prodotti chimici di sintesi (concimi, insetticidi, fungicidi, diserbanti, ecc.) e che invece, per esaltare la produttività del terreno e la resistenza delle colture alle avversità, sfruttano le interazioni naturali fra gli organismi viventi sul e nel suolo, l'ambiente fisico e le tecniche agronomiche.

Page 100: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

L’AGRICOLTURA BIOLOGICA

impiega:

1. La rotazione naturale degli elementi nutritivi senza ricorrere a fertilizzanti chimici di sintesi, ma solo a letame

2. L’aratura superficiale

3. La presenza di specie vegetali, di siepi divisorie, di alberi, di fonti alternative di energia

4. L’utilizzo di insetti utili per contrastare gli insetti dannosi

Page 101: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Il Regolamento CEE n. 2092/91 ha introdotto norme dettagliate per la produzione, trasformazione ed etichettatura dei prodotti vegetali biologici allo scopo di assicurare condizioni di concorrenza leale fra i produttori europei e di consentire ai consumatori di distinguere queste produzioni sul mercato.

Page 102: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Le norme comunitarie sulla produzione biologica prevedono che la fertilità e l'attività biologica del suolo debbano essere conservate ed aumentate con:

• la reintroduzione di una adeguata rotazione pluriennale

• la coltivazione di leguminose e di altre colture da sovescio

• l'incorporazione nel terreno di materiale organico aziendale (residui colturali, letame, compost).

Page 103: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

La lotta contro i parassiti, le malattie e le piante infestanti, deve essere invece imperniata su:

• la scelta di specie e varietà adeguate • un programma di rotazione appropriato • il diserbo meccanico e il pirodiserbo(scottatura delle infestanti) • la protezione dei nemici naturali dei parassiti grazie a provvedimenti ad essi favorevoli (es. cura o impianto di siepi).

Page 104: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Nel caso che questi provvedimenti non siano sufficienti a garantire un'adeguata produzione delle colture è possibile utilizzare alcuni prodotti commerciali quali ammendanti (es. letame), concimi azotati (es. pollina e guano), fosfatici (es. fosforiti e scorie Thomas), potassici (es. sali grezzi di potassio), insetticidi (es. piretro, Bacillusthuringiensis) e fungicidi (es. rame e zolfo). L'elenco dei prodotti ammessi in agricoltura biologica èperiodicamente aggiornato in sede comunitaria.

Page 105: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

agricoltura biologicasi intende l'attività di produzione agricola effettuata nel rispetto delle norme previste dal regolamento CEE 2092/1991 e successive modifiche ed integrazioni

azienda agricola biologicasi intende l'azienda agricola iscritta all'elenco regionale degli operatori dell'agricoltura biologica che svolge tutte le sue attività nel rispetto delle norme previste.

azienda agricola in conversione biologicasi intende l'azienda agricola iscritta all'elenco regionale degli operatori dell'agricoltura biologica che si trova nel periodo di conversione così come previsto dal regolamento CEE 2092/1991.

Page 106: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 107: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 108: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche
Page 109: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

• Guerriglia nelle strade per il vertice di Seattle

OOrganismi GGeneticamente MModificati

Page 110: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

16 MARZO 1999Blair ferma il cibo-Frankenstein

14 MARZO 1999Il biotech mangia i bambini

6 DICEMBRE 1998La strana fattoria di Ian Wilmut

18 OTTOBRE 1998Guerra santa ai mercanti di geni

21 LUGLIO 1998

Un DNA a saldo

23 MARZO 1999

No alle manipolazioni

OOrganismi GGeneticamente MModificati

Page 111: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

QUALE FUTURO ?

Page 112: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

Ulteriori informazioniUlteriori informazioni……..

•• httphttp://www.biotech.jrc.it://www.biotech.jrc.it•• http://www.food.jrc.it/GMO/index.htmhttp://www.food.jrc.it/GMO/index.htm•• http://europa.eu.int/comm/http://europa.eu.int/comm/biotechnologybiotechnology•• http://http://oecd.orgoecd.org•• http://www.isaa.orghttp://www.isaa.org

Page 113: Contaminazioni microbiologiche degli alimenti di origine ... · l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche

FINE PRESENTAZIONE G R A Z I E per l’attenzione

Dr. F. Vitale

Villa Davide