Difendiamo la nostra salute: metodologie analitiche impiegate nella sicurezza alimentare.

PROGETTO AGRI BIO IT – DECRETO MASAF N. 0176926 DEL 27/03/2023

I cibi contaminati rappresentano un rischio per la salute umana: le analisi di controllo in campo alimentare
sono dunque prioritarie per la tutela dei consumatori.

di Daniela Delfino e Valentina Gallo

La contaminazione alimentare può rappresentare un grave rischio per la salute umana, esponendo i consumatori a conseguenze che possono andare da lievi gastroenteriti fino a patologie potenzialmente letali. La contaminazione può verificarsi in qualsiasi fase della catena alimentare, dalla produzione al consumo, e può derivare da sostanze chimiche nocive, frammenti fisici estranei oltre che da agenti patogeni come batteri, virus e parassiti. Il tema della contaminazione biologica degli alimenti viene affrontato frequentemente per gli effetti immediati sulla salute del consumatore (intossicazione, avvelenamenti, malattie infettive come epatite A). La contaminazione da sostanze chimiche è ancora poco nota, nonostante anch’essa possa portare a gravi conseguenze soprattutto a lungo termine (tumori, patologie cardiovascolari, alterazioni del sistema endocrino e delle funzioni riproduttive). La contaminazione chimica deriva da molteplici fonti. Le sostanze chimiche possono essere rilasciate nell’ambiente a  seguito di attività industriali (diossine, idrocarburi policiclici aromatici, policlorobifenili, metalli
pesanti), o come conseguenza di attività agricole (pesticidi e fertilizzanti); possono derivare da contaminazione naturale, ad esempio le micotossine, sostanze tossiche prodotte alcune specie di  funghi; passando per residui di farmaci veterinari (antibiotici, antiinfiammatori, antiparassitari e antimicrobici) o dall’uso illecito di anabolizzanti e promotori della crescita, a cui posso essere sottoposti gli animali destinati alla produzione di alimenti. La contaminazione può essere anche di  processo, data da sostanze che si possono formare ad esempio in fase di cottura (acrilammide) o affumicatura, o intenzionale con l’aggiunta di sostanze non consentite negli alimenti. Anche le fasi di confezionamento e stoccaggio possono costituire una fonte di contaminazione di sostanze chimiche nei prodotti alimentari. Ad esempio, l’utilizzo diffuso di contenitori di plastica ha portato alla scoperta di sostanze come gli ftalati e il bisfenolo A, in grado di provocare severi disturbi del sistema endocrino soprattutto nei bambini e negli adolescenti.
È fondamentale, dunque per la sicurezza alimentare, che gli alimenti ad uso umano siano sottoposti a controlli rigorosi per verificare l’assenza di sostanze indesiderate e il rispetto dei limiti di sicurezza imposti dalle normative vigenti.
Diverse metodologie moderne sono correntemente utilizzate per la rivelazione sia di contaminanti biologici che chimici negli alimenti. Oggi le industrie alimentari necessitano di metodi rapidi ed economici che permettano di raggiungere adeguati livelli di sensibilità e la determinazione di una vasta gamma di sostanze.
Metodi tradizionali come la conta batterica, saggi immunoenzimatici o la reazione a catena della polimerasi sono ampiamente impiegati per i contaminanti biologici. Per quanto riguarda le sostanze chimiche, la loro determinazione richiede metodologie analitiche più avanzate come la cromatografia liquida o la gas cromatografia accoppiate a sistemi di rivelazione differenti in particolare la spettrometria di massa. La polarizzazione di fluorescenza rappresenta un’ulteriore tecnica per la semplice e rapida determinazione di sostanze organiche negli alimenti.
Nella loro recente review, Mukhametova e Eremin (https://doi.org/10.31083/j.fbe1601004) presentano una panoramica delle varie applicazioni dei saggi di polarizzazione di fluorescenza per la rivelazione di pesticidi, antibiotici ed altri farmaci, distruttori endocrini, micotossine in prodotti alimentari. I vantaggi di questa metodologia analitica includono la possibilità di automazione, una  rapida preparazione del campione e tempi ridotti di analisi, rendendola popolare in campo alimentare.
Un test di polarizzazione di fluorescenza prevede l’impiego di un tracciante fluorescente, di un reagente di riconoscimento e l’ottimizzazione delle condizioni di analisi. Negli ultimi anni sono stati compiuti progressi significativi nei saggi di polarizzazione di fluorescenza grazie agli sviluppi nella produzione di nuovi nanomateriali e alle nuove tecnologie per la preparazione di vari coniugati.
Un punto di forza risiede nella possibilità di impiegare una molteplicità di molecole come reagenti di riconoscimento: anticorpi, nonché recettori, proteine, enzimi e aptameri. Questo permette di raggiungere un’ eccellente sensibilità e selettività per i contaminanti organici e lo sviluppo di saggi altamente specifici. La tecnica a polarizzazione di fluorescenza a multi-lunghezza d’onda rende  possibile la rivelazione contemporanea di più contaminanti e sta diventando sempre più apprezzata dato che antibiotici, pesticidi o micotossine possono essere presenti simultaneamente in diverse tipologie di cibi, consentendo sempre più scrupolosi controlli di sicurezza alimentare.
Inoltre, grazie ai diversi tipi di recettori che possono essere impiegati, è stata dimostrata la possibilità significativa di estendere il campo di applicazione dei saggi oltre che alle sostanze chimiche, anche alla rivelazione di sostanze come batteri e funghi in ambito di sicurezza
alimentare.
Recentemente sono stati sviluppati sia i lettori di micropiastre in grado di analizzare contemporaneamente fino a 1536 campioni, sia dispositivi portatili per la rilevazione di contaminanti alimentari.
Ad esempio è stato realizzato un analizzatore portatile che utilizza un supporto compatto stampato in 3D e uno smartphone che impiega la fotocamera integrata per misurare con precisione le variazioni del segnale. Tale dispositivo è stato validato per misurare la polarizzazione
di fluorescenza di molecole di colorante disciolte in soluzioni di varia viscosità. La sfida futura sarà quella di utilizzare la piattaforma di analisi basata su smartphone per monitorare in maniera rapida e in tempo reale la presenza di contaminati chimici, tossine e agenti patogeni negli alimenti.
I progetti futuri dovranno dare, quindi, priorità al miglioramento di alcune caratteristiche, quali le dimensioni, il costo, la riproducibilità e l’accuratezza.
La sicurezza alimentare costituisce una priorità a livello globale, dunque metodologie analitiche rapide e di semplice utilizzo durante le ispezioni di controllo. Quindi metodologie analitiche, come la polarizzazione di fluorescenza, unitamente alle altre utilizzate nei laboratori di analisi, rappresentano una preziosa risorsa per garantire alimenti sani e sicuri, rassicurando il consumatore circa i rischi per la salute umana e spingendolo verse scelte più consapevoli.
Tags
Contaminazione, metodologie analitiche, sicurezza alimentare.
Bibliografia
Mukhametova, L. I., & Eremin, S. A. Fluorescence Polarization Assays for Organic Compounds in Food Safety.
Frontiers in Bioscience-Elite 2024, 16(1), 4.