S.I.MI.S.A. STATO AVANZAMENTO LAVORI SAL I – II - III Il Progetto “Strumenti Innovativi per il Miglioramento della Sicurezza Alimentare” BUDGET Ricerca Industriale: Sviluppo Sperimentale: Formazione: 5.901.965 € 1.337.462 € 1.037.175 € Obiettivo Generale L’obiettivo generale del progetto è la messa a punto di strumenti innovativi e affidabili per intervenire a livello di: PREVENZIONE – CONTROLLO – CORREZIONE della contaminazione al fine di contribuire alla realizzazione di un sistema integrato di sicurezza lungo tutta la filiera. Key foods pugliesi: uva e vino, frumento e altri cereali e derivati, ed un insieme di prodotti freschi quali molluschi bivalvi, carni bovine, mozzarella e prodotti ortofrutticoli. Selezionati in base a: rischio di contaminazione da differenti classi di contaminanti, valenza economica e territoriale, livello di interesse scientifico in termini di applicazione di tecnologie innovative. Problematiche Tecnico-scientifiche FILIERA VITI-VINICOLA FILIERA CEREALICOLA PRODOTTI FRESCHI Ocratossina A Fitofarmaci Allergeni Brettanomyces bruxellensis Micotossine Fitofarmaci Funghi tossigeni Bacilli Insetti Metalli pesanti Pseudomonas spp. Patogeni emergenti Listeria Salmonella Limiti imposti dalle normative – Esigenze reali delle imprese RISULTATI ATTESI: Metodi rapidi e avanzati per la rivelazione di contaminanti chimici. Nuovi metodi per il rilevamento di microrganismi patogeni e alteranti. Acquisizione di nuove conoscenze Trasferimento tecnologico – Scale up industriale Struttura del Progetto di Ricerca % Avanzamento Rendicontazione per OR SAL I - II - III 45% 40% 39% 36% 35% 30% 25% 20% 18% 19% 18% 15% 12% 10% 5% 2% 0% 0% OR1 OR2 OR3 OR4 OR5 OR6 OR7 OR8 % Avanzamento Rendicontazione per OS SAL I - II - III 90% 80% 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% 18% 17% 18% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Attività preliminari OS 2.1: Messa a punto di metodiche di controllo per la •Università degli Studi di Foggia - DiSA selezione delle uve per la vinificazione e per la determinazione di ocratossina A in uva e vino OS 4.1: Messa a punto di metodiche per il trattamento •ISPA-CNR (Bari) di cariossidi di frumento con ozono gassoso e/o acqua •CDP srl ozonizzata per prevenire la contaminazione da microrganismi indesiderati e l'infestazione da insetti OS 6.1: Messa a punto di un protocollo biotecnologico Università degli Studi di Bari, Dipartimento di Scienze per ridurre i rischi di alterazione da Pseudomonas spp. del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (DISSPA) nelle mozzarelle Centro Latte Stasi (a cui, a breve, subentrerà Sanguedolce, Andria) Agriplan, Bari OS7.2: Messa a punto di un prototipo per la diagnosi rapida di patogeni emergenti in molluschi bivalvi •Università degli Studi di Foggia, SAFE •Università degli Studi di Bari, Dipartimento di Medicina Veterinaria •BonassisaLab srl Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 2.1/ OS 4.1 Budget TOTALE OS 2.1 € 325.208,00 € 10,174.22 € 315,033.78 Rendicontato Budget TOTALE OS 4.1 € 301.151,00 € 6,324.63 € 294,826.37 Residuo Rendicontato Residuo Avanzamento OS 6.1//7.2 Budget TOTALE OS 6.1 € 370.663,00 Budget TOTALE OS 7.2 € 733.018,00 € 51,462.84 € 31,738.81 € 338,924.19 Rendicontato € 681,555.16 Residuo Rendicontato Residuo OR 1 – Strumenti Preventivi Innovativi per la Riduzione del Rischio di Microrganismi Alteranti in Vino OS 1.1: Messa a punto di un protocollo biotecnologico per minimizzare lo sviluppo di lieviti del genere Brettanomyces e per ridurre la produzione e la presenza di etilfenoli nel vino Partner: Università degli Studi di Foggia - Dipartimento Di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell’Ambiente (SAFE) ISPA-CNR (Lecce) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 1.1 90% 80% Budget TOTALE OS 1.1 € 439.928,00 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% € 172,531.67 40% € 267,396.33 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 1.1.1: Sviluppo di metodiche biotecnologiche e cromatografiche per l'analisi delle dinamiche microbiche di Brettanomyces bruxellensis (M1-12) - stato: completato Task 1.1.2: Studio dell’influenza dei parametri fisico-chimici relativi alle vinificazioni aziendali sullo sviluppo di diversi ceppi di Brettanomyces bruxellensis isolati da vini pugliesi e sulla connessa produzione di etil-derivati (M5-25) - stato: in corso (50% completamento) Task 1.1.3: Studio di strategie di riduzione del rischio da Brettanomyces bruxellensis e definizione di un protocollo di prevenzione (M9-27) - stato: in corso (35% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 OR1 OS 1.1 A1.1.1.a A1.1.1.b A1.1.2.a A1.1.2.b A1.1.2.c A1.1.2.d A1.1.3.a A1.1.3.b A1.1.3.c X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 28 30 32 34 36 Risultati Principali – Task 1.1.1 (UNIFG, CNR) Task 1.1.1: Sviluppo di metodiche biotecnologiche e cromatografiche per l'analisi delle dinamiche microbiche di Brettanomyces bruxellensis Selezione di ceppi di Brettanomyces bruxellensis in vini pugliesi e validazione della metodica molecolare per l’identificazione e quantificazione rapida di B. bruxellensis in vino Ottimizzazione di un metodo basato sull’applicazione dell’ HPLC per la quantificazione degli acidi idrossicinnamici e dei corrispondenti vinil- ed etil-derivati in vino Risultati Principali – Task 1.1.2 (UNIFG, CNR) Task 1.1.2: Studio dell’influenza dei parametri fisico-chimici relativi alle vinificazioni aziendali sullo sviluppo di diversi ceppi di Brettanomyces bruxellensis isolati da vini pugliesi e sulla connessa produzione di etil-derivati Studio sulla relazione tra sviluppo di B. bruxellensis, produzione di etilderivati, e diversi parametri chimico-fisici specifici delle vinificazioni svolte presso le aziende proponenti Analisi del trascrittoma di un ceppo di B. bruxellensis accresciuto in mosto-vino Risultati Principali – Task 1.1.3 (UNIFG, CNR) Task 1.1.3: Studio di strategie di riduzione del rischio da Brettanomyces bruxellensis e definizione di un protocollo di prevenzione Protocollo di gestione delle risorse microbiche per la riduzione di B. bruxellensis e di fenoli volatili (etil-derivati) da esso prodotti. Protocollo di utilizzo delle scorze cellulari di lieviti per la riduzione dei fenoli volatili (etilderivati) prodotti da B. bruxellensis in vino. D254 diethyl malate diethyl succinate ethyl lactate monoethyl succinate Σ esters malolactic 2phenylethylacetate 3-hydroxyethylbutanoate ethyl butanoate ethyl decanoate ethyl hexanoate ethyl octanoate ethyl vanillate isoamyl acetate Σ esters 1-butanol 2,3 butanediol 2,3 butanediol 2-phenylethanol 3-hexen-ol (E) 3-hexen-ol (Z) hexanol isoamylalcohols isobutanol propanol Σ alcohols 2-methylpropanoic acid 3-methyl butanoic acid benzoic acid butanoic acid decanoic acid hexanoic acid octanoic acid phenylacetic acid propanoic acid Σ acids acetoin acetovanillone benzaldehyde butyrolactone Σ other compounds D254+VP41 D254+VP41 pFA D254+MLOne D254+MLOne pFA Red F mg*L-1 0,84 1,09 3,62 ±Ds 0,17 0,34 1,47 mg*L-1 ? 3,78 4,32 ±Ds 0,58 4,83 10,37 0,09 10,90 19,00 0,01 0,65 0,09 1,20 0,17 0,28 0,24 0,28 0,27 0,03 0,28 7,76 0,41 0,06 0,03 0,01 0,01 0,02 0,01 0,03 0,02 0,45 0,20 0,43 0,06 0,04 0,01 17,21 0,01 0,02 0,16 85,34 2,80 2,56 0,01 0,01 0,01 9,81 0,07 mg*L-1 0,57 1,01 3,41 ±Ds 0,11 0,85 1,28 1,17 6,16 0,05 0,22 105,96 0,28 0,64 0,45 0,85 0,56 0,07 0,57 14,42 0,46 3,32 1,20 36,51 0,02 0,03 0,15 128,62 8,97 14,15 193,44 mg*L-1 0,83 1,01 2,87 ±Ds 0,41 0,18 0,74 mg*L-1 0,98 1,20 5,35 ±Ds 0,10 0,32 0,41 mg*L 0,40 0,46 2,10 4,33 4,71 9,43 2,34 5,46 12,99 2,47 1,66 4,61 0,53 0,32 0,06 0,45 0,12 0,40 0,31 0,25 0,05 0,38 0,05 0,03 0,28 6,37 0,37 0,26 0,07 12,49 0,02 0,04 0,17 80,18 1,43 3,21 98,25 1,70 1,12 0,61 0,80 0,88 1,68 1,97 0,06 0,75 26,95 0,25 2,28 0,02 1,59 0,18 1,41 2,11 40,61 0,01 0,07 0,01 0,66 0,05 0,35 13,60 132,40 1,86 13,60 2,87 19,87 212,86 0,27 0,56 0,44 0,52 0,89 0,02 0,32 0,27 0,46 0,27 0,49 0,55 0,07 0,30 12,16 1,13 0,47 0,63 2,96 0,28 1,21 21,21 29,39 0,02 0,15 0,18 0,03 0,14 0,19 5,92 128,55 3,71 6,65 8,89 19,20 188,81 0,00 0,24 0,07 0,25 0,18 0,05 0,05 0,27 0,60 0,19 0,53 0,76 0,07 0,42 16,28 0,28 0,33 0,91 3,10 0,46 1,25 4,29 34,55 0,19 0,02 0,01 0,03 0,02 0,16 13,12 137,63 0,23 8,67 5,88 12,54 198,30 0,03 0,05 0,01 0,03 0,16 0,06 0,03 0,04 2,96 0,38 1,33 0,00 0,00 0,01 11,11 2,44 9,42 0,11 0,05 0,18 0,08 0,51 0,22 0,17 0,04 2,12 0,23 0,13 0,54 0,16 0,24 0,03 0,37 0,31 0,07 0,12 0,12 0,03 0,00 0,06 0,20 0,02 0,73 0,24 0,58 0,58 0,49 0,36 0,17 0,03 0,20 0,24 0,48 0,05 0,25 0,13 0,67 0,24 0,06 0,28 0,16 0,16 0,05 0,24 0,67 0,28 0,32 0,02 0,16 0,02 0,02 0,01 0,12 0,05 0,12 0,02 0,05 0,21 0,42 0,36 0,18 0,23 4,58 2,94 0,08 0,59 0,17 0,36 0,14 0,42 0,48 0,05 3,31 0,43 0,01 0,07 0,20 0,02 0,91 1,60 0,67 0,26 0,54 0,25 0,63 0,31 0,18 0,05 3,05 0,68 0,08 tr 0,32 1,07 0,05 0,16 0,13 0,21 0,05 0,04 0,06 0,03 1,83 1,66 0,60 0,15 0,80 0,38 0,40 0,16 0,60 5,27 1,52 0,08 0,38 1,84 3,83 1,25 4,26 0,08 0,04 tr 0,26 0,30 0,59 0,04 0,14 0,69 0,28 0,05 0,04 2,35 0,62 0,05 0,06 0,32 0,38 OR 2 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Uva e Vino • OS 2.2: Messa a punto di una metodica multi-analita LC-MS(MS) e sviluppo di metodi rapidi per la determinazione di allergeni nel vino Partner: ISPA-CNR (Bari) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 2.2 90% 80% Budget TOTALE OS 2.2 € 419.261,00 76% 70% 60% € 71,385.32 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% € 347,875.68 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 2.2.1: Messa a punto di una metodica multi-analita LC-MS(MS) e sviluppo di metodi rapidi per la determinazione di allergeni in vini chiarificati (M1-36) - stato: in corso (60% di completamento) Task 2.2.2: Sviluppo di un immunosaggio basato su SPR per la determinazione di allergeni di latte e uova in vini chiarificati (M7-36) - stato: in corso (20% di avanzamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 2 OS 2.2 A2.2.1.a A2.2.1.b A2.2.1.c A2.2.1.d A2.2.2.a A2.2.2.b A2.2.2.c X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Risultati Principali - Task 2.2.1 (ISPA-CNR) Task 2.2.1: Messa a punto di una metodica multi-analita LC-MS(MS) e sviluppo di metodi rapidi per la determinazione di allergeni in vini chiarificati Attività 2.2.1.a - Sviluppata con successo una metodica sensibile e affidabile per la simultanea estrazione e purificazione di allergeni di latte e uovo in vini bianchi chiarificati con caseinati (chiarificante A) e bianco d’uovo (chiarificante B) Attività 2.2.1.b - Ottimizzate le condizioni di separazione ed analisi dei peptidi derivanti dall’idrolisi enzimatica della componente allergenica tramite HPLC-spettrometria di massa ad alta risoluzione Attività 2.2.1c - Almeno due proteine allergeniche rivelate (alfa caseina e beta caseina per agente A; ovalbumina e lisozima per agente B) ed almeno due peptidi identificati per ciascun allergene in campioni di vino chiarificato. Limiti di rivelabilità raggiunti con il metodo HPLC-MS/MS sviluppato: < 1 µg/mL Vino chiarificato Pretrattamento Allergene Idrolisi enzimatica Analisi HPLC-HRMS Trattamento bioinformatico Monaci et al, Multiallergen quintification of fining-related egg and milk proteins in white wines by highresolution-mass-spectrometry. Rapid Commun. Mass. Spec. 2013,27,2009-18. Risultati Principali - Task 2.2.2 (ISPA-CNR) Task 2.2.2: Sviluppo di un immunosaggio basato su SPR per la determinazione di allergeni di latte e uova in vini chiarificati Valutazione di chip diversamente modificati e di diverse tipologie di anticorpi (mono e policlonali) mirati alla messa a punto di un immunosensore SPR per la rivelazione di allergeni di uovo Ottimizzazione delle condizioni d’immobilizzazione (pH, forza ionica) dell’anticorpo biotinilato prescelto per la sua immobilizzazione indiretta su biochip di oro modificati con streptavidina. Reflectance (A) Immunosensore SPR Incident light Reflected light Prism RU θ1 θ2 Angle Metal RU2 RU1 Time (B) DIRECT OR 2 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Uva e Vino OS 2.3: Messa a punto di una metodica analitica per la determinazione di fitofarmaci in uva e vino e produzione di materiali di riferimento LE ATTIVITA’ DELL’OS 2.3 SONO SVOLTE CONGIUNTAMENTE A QUELLE DELL’OS 5.1 OS 5.1: Messa a punto di una metodica analitica per la determinazione di fitofarmaci in cereali, produzione di miscele standard e materiali di riferimento Partner: Lab. Instruments srl ISPA-CNR (Bari) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl OR 3 – Strumenti Correttivi Innovativi per la Rimozione di Metaboliti Microbici Indesiderati nel Vino OS 3.1: Messa a punto di un prototipo per la rimozione dell’ocratossina A (OTA) nel vino mediante la tecnica del ripasso continuo su vinacce/buccette Partner: ISPA-CNR (Bari) Industrie Fracchiolla srl Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 3.1 90% 80% Budget TOTALE OS 3.1 € 812.645,00 76% 70% 60% € 148,591.71 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% € 664,053.29 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 3.1.1 – Reperimento di vinacce esenti da OTA e di partite di mosti/vini naturalmente contaminati da OTA - stato: in corso (10% completamento) Task 3.1.2 – Stabilizzazione delle vinacce - stato: in corso (20% completamento) Task 3.1.4 – Sviluppo di un prototipo per il ripasso in continuo su vinacce e/o loro componenti - stato: in corso (20% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 OR 3 OS 3.1 A3.1.1.a A3.1.1.b A3.1.1.c A3.1.2.a A3.1.2.b A3.1.3.a A3.1.3.b A3.1.4.a A3.1.4.b X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 34 36 Risultati Principali Task 3.1.1: Reperimento di vinacce esenti da OTA e di partite di mosti/vini naturalmente contaminati da OTA Task 3.1.2: Stabilizzazione delle vinacce Task 3.1.4: Sviluppo di un prototipo per il ripasso in continuo su vinacce • Le vinacce (cv amarone) sono state reperite presso il centro di ricerca per la viticoltura di Conegliano (CRA). • È stata stimata la carica microbica batterica e fungina iniziale mediante conta in piastra: 3,2·105 UFC/g (concentrazione batterica) 2,2·106 UFC/g (concentrazione fungina) • È stato valutato l’effetto delle diverse condizioni di stabilizzazione (°C, SO2, tempo) sulla carica batterica e fungina • È stata misurata la concentrazione di OTA: 3,1 ± 0,2 µg/kg OTA • È stato ideato (ISPA, Ind. Fracchiolla e consulente enologo) e realizzato (Ind. Fracchiolla) il primo prototipo per le prove di ripasso Risultati Principali – Task 3.1.2 (ISPA-CNR) Popolazione batterica presente nelle vinacce conservate a differenti temperature ed in presenza o assenza di SO2 Risultati Principali – Task 3.1.2 (ISPA-CNR) Popolazione fungina nelle vinacce conservate a differenti temperature ed in presenza o assenza di SO2 Risultati Principali – Task 3.1.4 (Industrie Fracchiolla, ISPACNR) • Sono stati condotti incontri di lavoro tra personale dell’ISPA-CNR, dell’Industrie Fracchiolla e dell’enologo coinvolto nell’attività progettuale per l’ideazione, la progettazione e la realizzazione di un miniprototipo da laboratorio per le prove di ottimizzazione delle condizioni e modalità di ripasso di vino contaminato da OTA su vinacce incontaminate OR 3 – Strumenti Correttivi Innovativi per la Rimozione di Metaboliti Microbici Indesiderati nel Vino OS 3.2: Sviluppo di metodologie bio-molecolari per la decontaminazione/degradazione dell’ocratossina A (OTA) nei mosti-vini Partner: ISPA-CNR (Bari) ISPA-CNR (Lecce) IBBE-CNR Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 3.2 90% 80% Budget TOTALE OS 3.2 € 663.940,00 76% 70% 60% € 122,634.78 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% € 541,305.22 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 3.2.1: Isolamento e caratterizzazione di popolazioni microbiche in grado di degradare l'OTA (M1-24) stato: in corso (65 % completamento) Task 3.2.2: Identificazione di geni codificanti gli enzimi correlati alla degradazione di OTA in isolati microbici naturali (M7-34) stato: in corso (40 % completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 3 OS 3.2 A3.2.1.a A3.2.1.b A3.2.1.c A3.2.2.a A3.2.2.b A3.2.2.c A3.2.3.a A3.2.3.b X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Risultati Principali - Task 3.2.1 (ISPA CNR) Attività 3.2.1.a - Individuazione dei campi e campionamento Sono stati individuati 4 vigneti rappresentativi dell’areale di coltivazione delle varietà Negroamaro e Primitivo. Sono stati effettuati campionamenti di terreno, tralci e grappoli. Attività 3.2.1.b - Analisi chimica E’ stata messa a punto una metodica analitica per la determinazione simultanea di OTA e OTalpha nei diversi substrati liquidi mediante HPLC/FLD. Attività 3.2.1.c - Analisi microbiologica Due fermentazioni spontanee, effettuate utilizzando le uve Negroamaro e Primitivo sono state campionate durante 5 fasi del processo. E’ stata studiata la dinamica di popolazione di lieviti in vinificazione spontanee. Sono stati isolati e identificati 35 ceppi di lievito per ciascuna delle 5 fasi E’ stata indagata la capacità di degradare OTA da parte di 96 ceppi di batteri malolattici. Risultati Principali - Task 3.2.2 (ISPA CNR, IBBE CNR) Attività 3.2.2.a - Messa a punto di metodiche estrazione di DNA e RNA dai campioni di mosto Il metodo di estrazione di DNA messo a punto consente, partendo da matrici complesse derivate dalla filiera vitivinicola, di ottenere materiale genetico appartenente a microrganismi anche molto distanti dal punto di vista tassonomico (procarioti ed eucarioti). CAMPIONE Estrazione del DNA appartenente all’intera comunità microbica Il metodo sviluppato prevede l’associazione di un kit commerciale di estrazione del DNA da suolo (FAST DNA kit for soil della DBA Italia) con una serie di trattamenti sviluppati per eliminare le impurità e, quindi, aumentare la resa di estrazione e successiva amplificazione di marcatori genetici per la creazione di librerie di sequenziamento NGS. Sequenziamento su vasta scala dell’intero metagenoma o metatrascrittoma Screening di particolari marcatori genetici di specie che sono selettivamente sequenziati Caratterizzazione bioinformatica della complessità genetica e tassonomica della comunità microbica Risultati Principali - Task 3.2.2 (ISPA CNR, IBBE CNR) Attività 3.2.2.a - Messa a punto di metodiche estrazione di DNA e RNA dai campioni di mosto : RISULTATI Acqua di lavaggio dei grappoli Estrazione del metagenoma Mosto ad inizio fermentazione 1500 bp 1000 Campione Resa DNA (ng/μl) 250 Acqua di lavaggio dei grappoli Mosto Purezza A260/A280 1 47.2 1.65 2 41.7 1.65 3 40.5 1.49 4 51.3 1.70 5 28.2 1.88 6 26.6 1.73 7 26.8 1.69 8 26.9 1.71 9 29.5 1.60 Amplificazione del marcatore tassonomico fungino: rDNA ITS1-5.8S-ITS2 M 11 its1 18S rDNA 5.8S ITS1 ITS2 rDNA 28S rDNA 1500 bo its4 1000 750 500 Dimensione attesa dell’amplicone 250 Primers ITS1/ITS4: 5’-GTTTCCGTAGGTGAACCTGC-3’/5’ TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’ 400-900 pb Cavalieri, D. et al (2003). J. Mol. Evol., 57, S226–S232. (variabile in relazione alla specie) Amplificazione del marcatore tassonomico batterico: Gene codificante per l’rRNA 16S M 11 16Sr 16Sd Dimensione attesa dell’amplicone Primers 16Sd/16Sr: 5’-GCTGGCGGCATGCTTAACACAT-3’/5’-GGAGGTGATCCAGCCGCAGGT-3’ Ruiz, A. et al (2000 Int. J. Syst. Evol. Micr., 50, 1981-1987. 1500 pb OR 5 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Cereali e Derivati OS 2.3: Messa a punto di una metodica analitica per la determinazione di fitofarmaci in uva e vino e produzione di materiali di riferimento OS 5.1: Messa a punto di una metodica analitica per la determinazione di fitofarmaci in cereali, produzione di miscele standard e materiali di riferimento Partner: Lab. Instruments srl ISPA-CNR (Bari) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 2.3 90% 80% Budget TOTALE OS 2.3 € 87.140,00 76% 70% 60% € 20,501.77 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% € 66,638.23 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Avanzamento OS 5.1 90% 80% Budget TOTALE OS 5.1 € 135.496,00 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% € 64,686.47 € 70,809.53 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 2.3.1 - Studio di fattibilità, sviluppo di materiali di riferimento (RM) e loro certificabilità per l’analisi multi residuale di fitofarmaci nella matrice vino mediante strumenti di controllo innovativi (M1-36) stato: in corso (50% completamento) Task 2.3.2 - Sviluppo e validazione di metodiche multiresiduali in alta risoluzione (LC-HRMS) per la determinazione di fitofarmaci untargeted nel vino (M7-36) stato: in corso (20% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 2 OS 2.3 A2.3.1.a A2.3.1.b A2.3.1.c A2.3.1.d A2.3.1.e A2.3.1.f A2.3.1.g A2.3.2.a A2.3.2.b A2.3.2.c X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 5.1.1: Individuazione delle sottoclassi di fitofarmaci, studio dell’effetto matrice (frumento) sull’analisi strumentale di fitofarmaci, di solubilità, stabilità ed allestimento delle aliquote da destinare al proficiency test (M1-30) stato: in corso (50% completamento) Task 5.1.2: Sviluppo e confronto di metodiche di rivelazione basate sull’uso di spettrometri di massa ad alta risoluzione (untargeted analysis) e spettrometri a triplo quadrupolo (targeted analysis) (M7-36) stato: in corso (20% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 5 A5.1.1.a OS 5.1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X A5.1.1.b X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X A5.1.2.a X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X A5.1.2.b X X X X X X X X X X X X Risultati Principali – Task 2.3.1 e 5.1.1 (Lab.Instruments) Task 2.3.1 e Task 5.1.1: studio di fattibilità e sviluppo di materiali di riferimento Materiali di riferimento in soluzione standard - Approvvigionamento Allestimento di soluzioni di singoli fitofarmaci e caratterizzazione delle caratteristiche chimico-fisiche e redazione di “schede prodotto” (circa 220) Individuazione di sottoclassi da raggruppare in miscele Allestimento di miscele Avviamento dell studio di stabilità delle miscele Risultati Principali - Task 2.3.2 e 5.1.2 (Lab.Instruments) Task 2.3.2 e Task 5.1.2: studio di fattibilità e sviluppo di materiali di riferimento Materiali di riferimento in matrice - Raccolta di informazioni in merito all’utilizzo cultivar-specifico di fitofarmaci Screening e caratterizzazione delle matrici “bianche” per l’allestimento di materiali di riferimento Da un set di 20 campioni di VINO BIANCO (circa 2 L per campione) raccolti da produttori privati sono stati selezionati 8 campioni con tenore di fitofarmaci inferiore al limite di rivelabilità E’ un corso la caratterizzazione di un set di 20 campioni di FRUMENTO (duro e tenero) provenienti dal mercato locale Risultati Principali ESEMPIO: miscela formulata per essere inclusa nella matrice VINO MISCELA ORGANOTIOFOSFORATI/ N-CARBAMOIL-OSSIME Aldicarb Aldicarb sulfossido Aldicarb sulfone Dimethoate Omethoate Formetanate hydrocloride Methamidophos Methomyl Oxamyl Phosdrin Monocrotophos Vamidothion Fenthion o sulfossido Demeton-s-methyl sulfossido Demeton-s-methyl sulfone Valutazione di N-carbamoil-ossime in solvente organico, monitoraggio delle potenziali variazioni temporali dei rapporti tra segnali relativi a differenti “metaboliti”, studio della sensitività della classe, valutazione della stabilità accelerata e temporale in matrice Studio degli isosteri, eventuale interconversione in solvente Incusione di differenti organofosforati e di analoghi al fine di caratterizzare sul sistema analitico di riferimento le posizioni relative dei segnali (ottimizzazione della fase cromatografica), valutazione degli eventuali isomeri strutturali, scelta delle condizioni di ionizzazione ottimali che permettano un sufficiente grado di sensitività della miscela. Risultati Principali - Task 2.3.2 e 5.1.2 (Lab.Instruments) Task 2.3.2 e Task 5.1.2: sviluppo di metodiche multiresiduali basate sulla spettrometria di massa ad alta risoluzione (LC-HRMS) Ottimizzazione delle condizioni strumentali (rivelazione in HRMS e MS/MS) mediante analisi delle soluzioni di fitofarmaci allestite nell’ambito delle Tasks 2.3.1 e 5.1.1. Sviluppo di procedure di preparazione del campione (QuEChERs sviluppati dalla Lab Instrument s.r.l.) OR 5 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Cereali e Derivati OS 5.2: Messa a punto di una metodica multi-micotossina in cereali e derivati e produzione di materiali di riferimento Partner: ISPA-CNR (Bari) Lab. Instruments srl Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 5.2 90% 80% Budget TOTALE OS 5.2 € 369.878,00 76% 70% 60% € 78,616.61 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% € 291,261.39 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 5.2.1: Produzione di materiali di riferimento (farine di frumento e mais) multi-micotossina (M1-36) stato: in corso (50% completamento) Task 5.2.2: Sviluppo di metodiche multianalita LC-MS(MS) per micotossine in cereali e prodotti derivati (M1-36) stato: in corso (50% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 5 OS 5.2 A5.2.1.a A5.2.1.b A5.2.1.c A5.2.1.d A5.2.1.e A5.2.1.f A5.2.2.a A5.2.2.b A5.2.2.c A5.2.2.d A5.2.2.e X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Risultati Principali- Task 5.2.1 (ISPA-CNR) Task 5.2.1: Produzione di materiali di riferimento (farine di frumento e mais) multi-micotossina Livelli desiderati (µg/kg) MAIS FRUMENTO DON 750 750 ZEA 100 75 FB1 + FB2 1000 n.a. T-2 + HT-2 100 50 Aflatossine totali 4 4 OTA 3 3 Per i livelli target ci si è riferiti ai regolamenti 1881/2006/EC (aflatossine e OTA), 1126/2007/EC (DON, ZEA, fumonisine) e alla raccomandazione 2013/165/EU (somma di T-2 e HT-2) delle quali sono stati considerati i limiti massimi stabiliti per frumento e mais destinati al consumo umano diretto. Risultati Principali – Task 5.2.1 (ISPA-CNR) MAIS naturalmente contaminato da DON, FB1, FB2 (30 kg) Estratti da colture di F. sporotrichioides (T2-HT2) F. gramienarum (DON-ZEA) A. flavus (AFs) A. parasiticus (AFs) A. ochraceous (OTA) Studio di OMOGENEITA’ STABILITA’ Miscelazione e omogeneizzazione Suddivisione in aliquote da 80 g La stessa strategia è stata utilizzata per la produzione del FRUMENTO contaminato da tossine di Fusarium e OTA Risultati Principali – Task 5.2.2 (ISPA-CNR) Task 5.2.2: Sviluppo di metodiche multianalita LC-MS(MS) per micotossine in cereali e prodotti derivati Micotossine sottoposte a regolamentazione Riferimento normativo Deossinivalenono (DON) Regolamento 1126/2007/EC Zearalenone (ZEA) Regolamento 1126/2007/EC Fumonisine(FB1 + FB2) Regolamento 1126/2007/EC Tossine T-2 e HT-2 Raccomandazione 2013/165/EU Aflatossine totali (AFB1 + AFB2 AFG1 + AFG2) Regolamento 1881/2006/EC Ocratossina A (OTA) Regolamento 1881/2006/EC Micotossine emergenti Motivazione Nivalenolo (NIV) Opinione EFSA (EFSA Journal 2013;11(6):3262) 3 e 15-acetil DON Inclusi dal JECFA nel PMTDI insieme al DON (JECFA/72/SC) DON-3-glucoside Contaminante naturale insieme al DON, richiesti dati di incidenza (JECFA/72/SC) T-2 e HT-2 glucoside Contaminante naturale insieme a T-2 e HT-2, richiesti dati di incidenza (Raccomandazione 2013/165/EU) Fumonisine idrolizzate Contaminanti naturali del mais e/o prodotte durante il processamento del mais Risultati Principali – Task 5.2.2 (ISPA-CNR) Analisi LC-MS/MS Frumento Mais Snack a base di mais Cereali per colazione Estrazione sequenziale acqua e metanolo (4 min) Purificazione su IAC MULTI-ANTICORPO NIV DON AFB1, B2, G1, G2 OTA FB1, FB2 OTA ZEA T-2, HT-2 3-/15-AcDON DON-3-glucoside HT-2/T-2-glucoside APPROCCIO ALTERNATIVO Analisi LC-HRMS Purificazione su colonnine SPE PHFBs, HFBs …altri metaboliti…. OR 5 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Cereali e Derivati OS 5.3: Messa a punto di una metodica analitica unica per la determinazione di fitofarmaci e micotossine in cereali e derivati Partner: BonassisaLab srl Università degli Studi di Foggia, Dipartimento Di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell’Ambiente (SAFE) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 5.3 90% 80% Budget TOTALE OS 5.3 € 582.378,00 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% € 227,691.29 40% 30% € 354,686.71 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 5.3.1: Sviluppo di una metodica unica per la determinazione di fitofarmaci e micotossine in cereali e derivati (M3-36) stato: in corso (42% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 OR 5 A5.3.1.a OS 5.3 X X X X A5.3.1.b X X X X X X X X X X A5.3.1.c A5.3.1.d X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 28 30 32 34 36 Risultati Principali – Task 5.3.1 (BonassisaLab) I principali risultati scientifici: Implementazione, validazione e accreditamento di un metodo per la determinazione di micotossine su filiera cerealicola: 10 g campione – estrazione con miscela acetonitrile/acqua/acido acetico in rapporto 1:2– nessuna fase di purificazione – analisi in LCMSMS Implementazione, validazione di un metodo per la determinazione di residui di fitofarmaci in cereali e derivati: 10 g campione – estrazione con acetonitrile acqua – purificazione con SPE – analisi LCMSMS e GCMSMS Sviluppo di una metodica unica per la determinazione di micotossine e pesticidi 10 g campione estrazione con miscela acetonitrile/acqua formiata (5mMol ) – analisi LCMSMS e GCMSMS Risultati Principali – Task 5.3.1 (BonassisaLab) Metodo multi-micotossina LC/MSMS: Determinazione di tutte le 11 micotossine normate nel REG CE 1881/2006 (aflatossine, ocratossina A, deossinivalenolo, zearalenone, tossine T-2 e HT-2, fumonisine) RISULTATI DELLA VALIDAZIONE In conformità al Reg. CE 401/2006 sono stati valutati i criteri di rendimento del metodo per ciascuna micotossina, pertanto è stata calcolata sia la deviazione standard relativa (RSDr ), calcolata a partire dai risultati ottenuti in condizione di ripetibilità, sia il recupero attraverso un’aggiunta in matrice. CRITERIO DI IDONEITA’ ALLO SCOPO Il laboratorio ha verificato un’incertezza massima standard adeguata per tutte le micotossine Risultati Principali – Task 5.3.1 (BonassisaLab) Metodo LC-MS/MS per la determinazione di 270 fitofarmaci Validazione del metodo in accordo con: Document No. SANCO/10684/2009 METHOD VALIDATION AND QUALITY CONTROL PROCEDURES FOR PESTICIDE RESIDUES ANALYSIS IN FOOD AND FEED Risultati Principali – Task 5.3.1 (BonassisaLab) Multi GC/MSMS: metodo da 350 molecole OR 5 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Contaminanti in Cereali e Derivati OS5.4: Sviluppo di metodi rapidi per la determinazione di micotossine in cereali e derivati Partner: ISPA-CNR (Bari) Molini Tandoi Spa Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 5.4 90% 80% Budget TOTALE OS 5.4 € 466.719,00 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% € 187,958.26 40% € 278,760.74 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 5.4.1: Messa a punto di immunosaggi a polarizzazione di fluorescenza (FP) per la determinazione di OTA, DON e tossine T-2 e HT-2 in cereali e prodotti derivati (M1-30) stato: in corso (60% completamento) Task 5.4.2: Messa a punto di un saggio lateral flow (LF) per la determinazione di OTA in cereali e prodotti derivati (M13-36) stato: in corso (15% completamento) Task 5.4.3: Messa a punto di metodi di spettroscopia nel vicino infrarosso (FT-NIR) per la determinazione semi-quantitativa/qualitativa di DON e OTA in cereali e prodotti derivati (M3-36) stato: in corso (30% completamento) Task 5.4.4: Messa a punto di un metodo basato sul naso elettronico con tecnologia MOS per la determinazione di DON e OTA in cereali e prodotti derivati (M5-36) stato: in corso (40% completamento) O OH N B O T.A. agitazione O O B H H -butilboronico H3C O H O N a) acetone anidro CH3 CH3 NO T.A. O N N O O O N O O H3C N b) H O 2 O + H H ildiimidazolo ONaHCO3 0.1M O H N O O il)-fluoresceina O CH3 O H N O 2 N DMF T.A. + N N C N O N O N H O O OTA H OH NH OH NaHCO 0.1M O 3 OH O OH O O O HO DON-FL H3C O O O H3C N H H3C 4'-(aminometil)-fluoresceina Cl 3-O-succinil-OTA H O N H + O O O CH3 O O H3C 3-O-succinil-OTA OH H2N H H3C H H Cl O O OH O O NH O OH DMF T.A. O NH O O HO O N O OH H H OO H HO 3-O-(imidazolcarbonil)-T2 pH=8.2 H3C N-idrossisucciniimmide 3-O-(imidazolcarbonil)-T2 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimide O O O agitazione. O 3 O O + OH CH3 O CHH33C CH3 O O O pH=8,2 H3C O H H O H CH3OH O N 3 H3C 1,1'-carbonildiimidazolo T-2 H O O OH O O N Cl H OH O O O N N O H C O OAttività 5.4.1.a – Sintesi e isolamento di Oderivati fluorescenti (traccianti) delle micotossine: O H C OH OH Sono stati sintetizzati, isolati e caratterizzati i traccianti (1 per il DON, 4 per T-2 e HT-2 e 1 per OTA). 3-O-(imidazolcarbonil)-DON Obiettivo intermedio a 12 mesi (almeno 1 tracciante per tossina): raggiunto O b) H O 2 H3C O H3C + HO T.A. O H O O O CH3 H H3C H O O Cl HO HO 4'-amminometil fluoresceina T2-FL OTA-FL Massa esatta del protonato= 747.174551 Da Attività 5.4.1.b – Studio dell’interazione traccianteanticorpo e messa a punto di un metodo competitivo in soluzione Sono stati sviluppati tre immunosaggi competitivi per la determinazione di DON, T-2+HT-2 e OTA in soluzione. Normalizzata Polarizzazione Normalized Polarization O O ON OH O H H3C O a) acetone anidro O N O H 7,15-O-(butilboronil)-DON OH H O Risultati Principali – Task 5.4.1 (ISPA-CNR) 1.0 Normalizzata Polarizzazione Normalized Polarization OH OH O 0.8 0.8 r = 0.996 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.6 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 Log[OTA] pg/mL 0.4 0.2 0.0 0.1 1 [OTA] ng/mL 10 Risultati Principali – Task 5.4.1 (ISPA-CNR) Attività 5.4.1.c – Sviluppo di un protocollo di estrazione compatibile con l’immunosaggio e valutazione delle performance analitiche dell’immunosaggio FP E’ stato sviluppato e validato un immunosaggio FP per la determinazione di OTA in frumento. 50 Sensibilità (LOD; LOQ) 0.8 µg/kg; 2.0 µg/kg 45 40 Precisione (CV %) Intervallo di linearità 87% (range 3-10 µg/kg) 6% 2 – 12.5 µg/kg y = -1.63+1.15x r = 0.995 35 [OTA] µg /kg (FP) Accuratezza (media) 30 25 20 15 10 Tempo di analisi 20 min 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 [OTA] µg/kg (HPLC) Lippolis V., Pascale M., Valenzano S., Porricelli A.C.R., Suman M. and Visconti A. (2013), Food Analytical Methods, DOI 10.1007/s12161-013-9627-3 40 45 50 Risultati Principali – Task 5.4.2 (ISPA-CNR) Attività 5.4.2.a - Messa a punto di un saggio LF basato sull’utilizzo dell’aptamero per la determinazione di OTA in soluzione E’ stata valutata l’affinità di 7 diversi aptameri per l’OTA. Aptamero #2: Aptamero #3: Aptamero #4: Aptamero #5: Aptamero #6: Aptamero #7: 5’-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACA-3’ 36 basi, PM = 11311 Da 5’-CTGGGTGTGGGGTGATCAAGGGAGTAGACT-3’ 30 basi, PM = 9423 Da 5’-CGGGTGTGGGTGCCTTGATCCAGGGAGTCT-3’ 30 basi, PM = 9326 Da 5’-GGGAGGACGAAGCGGAACCGGGTGTGGGTGCCTTGATCCAGGGAGTCTCAGAAGACACGCCCGACA-3’ 66 basi, PM = 20569 Da 5’-AGCCTCGTCTGTTCTCCCGGCAGTGTGGGCGAATCTATGCGTACCGTTCGATATCGTGGGGAAGACAAGCAGACGT-3’ 76 basi, PM = 23507 Da 5’-GGCAGTGTGGGCGAATCTATGCGTACCGTTCGATATCGTG-3’ 40 basi, PM = 12399 Da (T)22-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACA-(T)3 61 basi, PM = 18916 Da 300 250 Valote FP (mP) Aptamero #1: Bmax 200 150 100 kd Kd = 125 ± 23 nM Bmax = 265 ± 12% 50 0 0 1 000 2 000 3 000 Concentrazione aptamero (nM) 4 000 5 000 Risultati Principali – Task 5.4.3 (ISPA-CNR, Molini Tandoi) Attività 5.4.3.a - Selezione di campioni di cereali e prodotti derivati naturalmente contaminati previa analisi con metodo analitico di riferimento Sono stati analizzati mediante metodi HPLC di riferimento : 186 campioni di frumento duro naturalmente contaminati da DON (105 selezionati att. 5.4.4.a); 37 campioni di crusca di frumento duro naturalmente contaminati da DON; 9 campioni di farinaccio di frumento duro naturalmente contaminati da DON; 20 campioni di frumento duro naturalmente contaminati da OTA. Sono stati costruiti un modello quantitativo (retta PLS) e un modello qualitativo (modello discriminante) per la predizione del contenuto di DON in campioni di crusca di frumento duro. 2000 y = 0,82x + 129 R² = 0,82 r = 0,91 1800 1600 [DON] µg/kg (FT-NIR) Attività 5.4.3.b - Sviluppo di rette di calibrazione e di modelli discriminanti FTNIR specifici per ciascuna micotossina e matrice selezionata 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 [DON] µg/kg (HPLC) Risultati Principali – Task 5.4.4 (ISPA-CNR) Attività 5.4.4.a - Calibrazione del naso elettronico per la classificazione di campioni di cereali e prodotti derivati a differente contenuto di DON e OTA E’ stato sviluppato un modello di calibrazione per la discriminazione di campioni di frumento duro a differente contenuto di DON mediante naso elettronico a tecnologia MOS. Analisi DFA* Analisi (n=525) 105 campioni (macinato) Classe A ([DON, µg/kg]<1000) - Campioni conformi Classe B (1000 ≤ [DON, µg/kg] ≤ 2500) - Campioni all’analisi di conferma Classe C ([DON, µg/kg]>2500) - Campioni non conformi OR 6 – Strumenti Innovativi per la Prevenzione del rischio di Contaminazione di Prodotti Freschi OS 6.2: Impiego di compost e strategie agronomiche innovative per ridurre il contenuto di metalli pesanti nelle produzioni orticole da consumo fresco Partner: ISPA-CNR (Bari) Università degli Studi di Bari – Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (DiSSPA) Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 6.2 90% 80% Budget TOTALE OS 6.2 € 216.058,00 76% 70% 60% € 37,766.46 48% 50% 40% 39% 39% 40% 40% 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% € 178,291.54 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 6.2.1: Individuazione e valutazione di differenti compost idonei all’impiego come substrati di coltivazione e/o ammendanti in orticoltura (M13-35) stato: in corso (60% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 OR 6 A6.2.1.a A6.2.2.a A6.2.2.b OS 6.2 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X A6.2.3.a X X X X X X X X X X X X A6.2.3.b X X X X X X X X X X X X X X A6.2.4.a X X X X X X X X X X A6.2.4.b X X X X X X X X X X X X A6.2.4.c X X X X X X X X X X X X Risultati Principali – Task 6.2.1 (ISPA-CNR, UNIBA) Task 6.2.1: Individuazione e valutazione di differenti compost idonei all’impiego come substrati di coltivazione e/o ammendanti in orticoltura Saggi di fitotossicità su compost: 4/10 – ISPA. I saggi di fitotossicità, al momento della presentazione del report, hanno presentato tutti valori > 60 % di germinabilità (valore imposto dalla legge). Analisi fisiche sui compost: 4/10 – ISPA. Risultati Principali Task 6.2.1 (ISPA-CNR, UNIBA) Analisi chimiche dei metalli pesanti sui compost: 8/10 – DiSSPA Contenuto medio di metalli nei compost analizzati (mg kg-1 peso secco) Elementi Fe° Mn° Cu° Zn° Ti° Pb* Ni* Co* Cr* Cd* 1 8032 314 98 196 616 24 9.7 3.0 15 n.d. 2 5031 115 43 229 308 5.9 8.5 1.5 5.3 n.d. 3 13955 400 92 197 1968 46 40 5.3 63 n.d. Compost 4 5 8375 10180 219 310 112 293 201 600 973 1325 40 109 9.8 13 1.9 2.1 33 72 n.d. n.d. 6 13249 425 155 457 2290 35 19 3.7 39 n.d. * Determinati mediante ICP-OES; °determinati mediante XRF; n.d.: non rilevabile 7 7161 435 167 336 740 41 9.4 2.3 19 n.d. 8 4774 131 42 173 368 6.0 6.2 1.3 6.2 n.d. OR 7 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Metalli Pesanti e Microrganismi Patogeni in Prodotti Freschi OS7.1: Sistemi innovativi per la diagnosi rapida di metalli pesanti in prodotti freschi Partner: ISPA-CNR (Lecce) Università del Salento, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali (DiSTeBA) Biotecgen s.r.l. Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 7.1 90% 80% Budget TOTALE OS 7.1 € 319.735,00 76% 70% 60% 48% 50% 40% 39% 39% 40% € 128,069.10 40% € 191,665.90 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 7.1.1: Messa a punto di sistemi innovativi per la rivelazione di metalli pesanti in matrici alimentari mediante la spettroscopia ATR-FTIR e microbilance piezoelettriche (M1-36) stato: in corso (50% completamento) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 OR 7 A7.1.1.a OS 7.1 A7.1.1.b A7.1.1.c X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 34 36 Risultati Principali – Task 7.1.1 (UNISALENTO, ISPA-CNR) Attività 7.1.1.a - Spettroscopia IR su prodotti freschi Sono state condotte misure atte a testare la validità del protocollo per l’estrazione di metalli pesanti da matrici alimentari messo a punto dall’unità di ricerca del CNR ISPA di Lecce al fine di effettuare le indagini mediante spettroscopia IR per lo studio dei segnali differenziali derivanti dalla decomplessazione dei gruppi ligandi. • • Sono stati testati diversi protocolli sperimentali per la definizione della composizione chimica, della temperatura e del pH delle soluzioni per il trattamento di alimenti da sottoporre ad analisi ATR-FTIR differenziale. Messa a punto di un dispositivo per le indagini mediante spettroscopia IR in modalità differenza sui campioni ottenuti. In questo modo è stato possibile ottenere ciclicamente la decomplessazione dei metalli e la contemporanea acquisizione di spettri differenza (legato meno non legato), in maniera tale da evidenziare i segnali IR associati ai cambiamenti di singoli gruppi funzionali coinvolti nel binding. A B Risultati Principali – Task 7.1.1 (UNISALENTO, ISPA-CNR) Attività 7.1.1.b - Spettroscopia IR su materiali idrofobici ad alta affinità per gli ioni metallici tossici : Le attività hanno riguardato lo studio di materiali ad alta affinità e selettività per ioni metallici tossici (nichel, cobalto, cromo, cadmio), idonei alla preparazione di strati attivi stabili e la definizione di parametri analitici (sensibilità, selettività, ecc.) di sensori chimici a trasduzione ottica nel range IR basati sugli strati attivi selezionati. • Sono state eseguite indagini per l’identificazione degli strati attivi caratterizzati dai migliori parametri di sensibilità, stabilità, rapidità, riutilizzabilità e selettività. • In particolare è stato visto che i leganti azotati, quali NH e CN piridinici, possono essere utilizzati nel binding specifico di nichel e cadmio, monitorato mediante spettroscopia IR. Sono in corso altre analisi per l’individuazione di ulteriori strati attivi per il legame con il piombo, il cromo e il cobalto. Risultati Principali – Task 7.1.1 (UNISALENTO, Biotecgen) Attività 7.1.1.c - Funzionalizzazione di cristalli di quarzo con specifici ligandi per l’analisi degli ioni metallici con microbilance piezoelettriche Le attività hanno riguardato lo studio e l’individuazione dei materiali, della tipologia di deposizione e dello spessore degli strati attivi scelti. Questi sono stati impiegati come sensori piezoelettrici mostrando risultati promettenti per la messa a punto definitiva. • Sono state condotte prove sperimentali per la definizione della tipologia di deposizione su quarzo piezoelettrico e dello spessore dello strato attivo in grado di garantire le migliori prestazioni nell’analisi di metalli pesanti in mezzo acquoso. • È stato possibile dimostrare che ligandi tiofenici mostrano buone potenzialità per il sensing del piombo e del cadmio. Struttura chimica del polimero tiofenico utilizzato nel sensore. OR 7 – Strumenti di Controllo Innovativi per la Determinazione di Metalli Pesanti e Microrganismi Patogeni in Prodotti Freschi OS 7.3: Sviluppo di sistemi di allerta rapidi per la presenza di Listeria e Salmonella in tagli bovini prima della destinazione d’uso Partner: ISPA-CNR Lecce Biotecgen srl Industria Ciullo Carni srl Soggetto attuatore: D.A.Re. scrl Avanzamento OS 7.3 90% 80% Budget TOTALE OS 7.3 € 426.107,00 76% 70% 60% 40% € 104,437.56 48% 50% 39% 39% 40% 40% 30% 25% € 321,669.44 21% 20% 18% 18% 17% 17% 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 Rendicontato Residuo Stato di avanzamento delle attività (al 30/04/2013) Task 7.3.1: Analisi bioinformatica e progettazione e sperimentazione di DNA arrays (M1-18) stato: in corso (100% completato) Task 7.3.2: Analisi su matrice complessa (M1-22) stato: in corso (65% completato) Task 7.3.3: Messa a punto di sistemi di rilevamento dei patogeni tramite protein chip biosensori, DNA microarrays, e immunosensori lateral flow (M4-28) stato: in corso (40% completato) OR Mesi Attività 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 OR 7 OS 7.3 A7.3.1.a A7.3.1.b A7.3.1.c A7.3.1.d A7.3.2.a A7.3.2.b A7.3.2.c A7.3.2.d A7.3.3.a A7.3.3.b A7.3.3.c A7.3.3.d A7.3.3.e X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 22 24 26 28 30 32 34 36 Risultati Principali Messa a punto del protocollo per il Lateral Flow ImmunoAssay Messa a punto del protocollo per i protein chip Immunoassay Lateral Flow Immuno Assays: risultati Scelta della membrana HF240 Lateral Flow Assay: complessi batteri-anticorpi-goldQD migrano per capillarità fino a incontrare l’anticorpo fissato alla membrana HF 180 Alta Porosità ottima mobilità Risultati preliminari mostrano l’attuale limite di detection del metodo è di 10.000 UFC/ml di Salmonella Protein Chip Assays L L A B L L C Diluizioni scalari Ab control Ab control Protein-chips per Salmonelle: risultati di ibridazione Protein-chips per Listeria A: con anticorpi fluorescenti (anti-Salmonelle) B: colorante lipidico fluorescente, 1a, 1b: Campioni di Listeria catturati, rilevati in fluorescenza blu C: marcatore di membrana fluorescente Limite di detection: 1000 UFC/ml OR 8 – Scale Up Industriale degli Strumenti Preventivi, di Controllo e Correttivi Messi a Punto nel Progetto Avanzamento OS 8.1 – 8.2 – 8.3 90% 80% 76% OS 8.3 € 131,057.00 70% 60% 48% 50% OS 8.2 40% 39% 39% 40% € 240,361.00 40% 30% 25% 21% 20% 18% 18% 17% 17% OS 8.1 € 198,684.00 9% 10% 3% 7% 2% 0% 0% 0% OS 8.1 OS 8.2 OS 8.3 0% OS 1.1 OS 2.1 OS 2.2 OS 2.3 OS 3.1 OS 3.2 OS 4.1 OS 5.1 OS 5.2 OS 5.3 OS 5.4 OS 6.1 OS 6.2 OS 7.1 OS 7.2 OS 7.3 €- € 50,000.00 € 100,000.00 € 150,000.00 Rendicontato € 200,000.00 Budget € 250,000.00 € 300,000.00 % Rendicontato Progetto di Ricerca Ricerca Industriale Sviluppo Sperimentale 5% 24% Totale Ricerca 76% 95% 21% 79% % Rendicontato % Budget Rendicontazione Ricerca Industriale € 7,000,000.00 € 6,000,000.00 € 5,000,000.00 € € 4,000,000.00 € 3,000,000.00 € 2,000,000.00 € 1,000,000.00 € 0.00 Budget Rendicontato Spese di Personale Costi degli Strumenti e delle attrezzature Consulenze Costi dei fabbricati e dei terreni Spese generali Altri costi di esercizio TOTALE € 2,687,991.00 € 645,500.00 € 129,000.00 € 9,200.00 € 1,118,479.00 € 1,311,795.00 € 5,901,965.00 € 860,686.93 € 8,612.37 € 6,000.00 € 6,496.31 € 370,214.29 € 186,944.22 € 1,438,954.12 Rendicontazione Sviluppo Sperimentale € 1,600,000.00 € 1,400,000.00 € 1,200,000.00 € € 1,000,000.00 € 800,000.00 € 600,000.00 € 400,000.00 € 200,000.00 € 0.00 Spese di Personale Costi degli Strumenti e delle attrezzature Consulenze Costi dei fabbricati e dei terreni Spese generali Altri costi di esercizio TOTALE Budget € 625,614.00 € 2,700.00 € 102,300.00 € 9,200.00 € 281,711.00 € 315,937.00 € 1,337,462.00 Rendicontato € 32,282.46 € 0.00 € 0.00 € 0.00 € 16,141.23 € 23,330.13 € 71,753.82 Rendicontazione Totale Progetto di Ricerca € 8,000,000.00 € 7,000,000.00 € 6,000,000.00 € € 5,000,000.00 € 4,000,000.00 € 3,000,000.00 € 2,000,000.00 € 1,000,000.00 € 0.00 Budget Rendicontato Spese di Personale Costi degli Strumenti e delle attrezzature Consulenze Costi dei fabbricati e dei terreni Spese generali Altri costi di esercizio TOTALE € 3,313,605.00 € 648,200.00 € 231,300.00 € 18,400.00 € 1,400,190.00 € 1,627,732.00 € 7,239,427.00 € 892,969.39 € 8,612.37 € 6,000.00 € 6,496.31 € 386,355.52 € 210,274.35 € 1,510,707.94 Soggetti Partner coinvolti nei SAL I-II-III Enti di Ricerca Aziende ISPA CNR IBBE CNR Università degli Studi di Foggia: - Dipartimento SAFE Università degli Studi di Bari: - Dipartimento di Medicina Veterinaria - Dipartimento DISSPA Università del Salento: - Dipartimento DiSTeBA BonassisaLab srl Lab.Instruments srl Industrie Fracchiolla srl Molini Tandoi spa Biotecgen srl % Avanzamento Rendicontazione per Partner SAL I – II - III 70% 61% 61% 60% 50% 43% 42% 40% 36% 30% 27% 13% 10% 21% 19% 20% 12% 6% 8% 10% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% Conclusioni I risultati scientifici fino ad ora conseguiti confermano la possibilità di perseguire gli obiettivi di ricerca ambiti in fase di progettazione iniziale. Le difficoltà nell’espletamento di alcune attività progettuali sono dovute all’impossibilità, da parte di Amministrazioni di alcuni Partner, di effettuare anticipazioni. Per il buon esito del progetto si rendono, pertanto, necessarie: - Proroga - Rimodulazione dei costi e di alcune attività progettuali a causa di criticità emerse soprattutto alla luce della rinuncia, da parte di 3 aziende partner, alla partecipazione al progetto. S.I.MI.S.A. PROPOSTA DI RIMODULAZIONE PROGETTO DI RICERCA Proposta di Rimodulazione Principali modifiche richieste: Proroga al 30/06/2013 e aggiornamento GANTT Riduzione/Azzeramento della voce di costo «Strumenti e Attrezzature» per taluni partner e ridistribuzione del budget tra le altre voci di costo Rinuncia alla partecipazione di progetto da parte dell’azienda Centro Latte Stasi srl e sostituzione con l’azienda Sanguedolce srl Rinuncia alla partecipazione di progetto da parte di Azienda Viti-vinicola Incoronata e Coop. Lavorazione Prodotti Agricoli e ri-attribuzione dei relativi budget a D.A.Re. Sostituzione del task 2.1.2 relativo alla messa a punto di biosensori per la determinazione simultanea di glucosio ed alcol nelle uve con un task di maggiore coerenza con l’obiettivo generale del progetto SIMISA. Tale task riguarderà lo sviluppo e validazione di una metodica analitica ICP-OES per la determinazione simultanea di potassio e metalli pesanti nelle uve e vino. S.I.MI.S.A. PROPOSTA DI RIMODULAZIONE PROGETTO FORMAZIONE RAZIONALI DELLA RIMODULAZIONE La rimodulazione che si intende proporre rispetto al capitolato approvato deriva dall’esigenza di adeguare gli obiettivi inizialmente previsti rispetto alla nuova pianificazione temporale e ai vincoli formali conseguenti all’attivazione dei percorsi formativi. • L’obiettivo formativo A (ricercatori) non prevede più che i destinatari siano inseriti in un programma di Dottorato di Ricerca, non essendoci le condizioni amministrative e regolamentari per l’inclusione di dottorati nei programmi universitari in corso nel periodo del progetto, ma che siano laureati selezionati in base procedure di evidenza pubblica, dove il titolo di Dottore di Ricerca verrà valutato con un punteggio aggiuntivo nella griglia di valutazione dei titoli prevista dalla procedura selettiva stessa; • Sia l’obiettivo A che l’obiettivo B (tecnici) saranno esplicati mediante due corsi di formazione, senza titolo legale, banditi dal CNR in partenariato con i partner di progetto. RAZIONALI DELLA RIMODULAZIONE • E’ stato ridotto il numero di ore di didattica passando da 2.884 ore della proposta iniziale approvata a 1888 ore dell’attuale. Tale riduzione è dovuta alla sopravvenuta esigenza di non effettuare due edizioni del corso dell’obiettivo A. Si prevede infatti di realizzare solo una edizione di tale percorso didattico, non essendo possibile rispettare la tempistica inizialmente prevista, a causa dell’allungamento dei tempi di finanziamento del progetto e della conclusione delle procedure burocratiche di avvio dello stesso • Il numero dei formandi è rimasto invariato per entrambi i corsi (10 per corso) • Il valore della borsa di studio nell’obiettivo A è stato diminuito in modo tale da veicolare le risorse ottenute all’aumento del valore della borsa nell’obiettivo B • È stato innalzato il limite di età per i formandi portandolo ai 32 anni o 35 anni se in possesso di dottorato di ricerca • A causa dei ritardi dovuti all’iter di approvazione del progetto stesso si rende necessaria una proroga con slittamento della scadenza del progetto a giugno 2015 RAZIONALI DELLA RIMODULAZIONE • Si è previsto l’ingresso di due partner del progetto di ricerca (Bonassisa e Labinstruments) anche nel progetto di formazione per le attività del modulo Baffiancamento on the job con spostamento di risorse dal partner CNR-ISPA • Per adeguamento alle sopravvenute esigenze organizzative, sono state attribuite ore di docenza al partner UNIFG sia nell’ambito dell’obiettivo A che nell’ambito dell’obiettivo B • Il costo complessivo del progetto è stato mantenuto come da decreto. • I costi totali dei partner UNIFG e D.A.Re sono rimasti invariati, mentre il costo totale del partner CNR-ISPA è diminuito per l’attribuzione di risorse ai nuovi partner di progetto. • In tutti i partner presenti da capitolato tecnico approvato, si sono apportate variazioni alle interno delle singole voci di costo, in alcuni casi anche attivando nuove voci di costo, a causa di una più efficiente allocazione delle risorse rispetto alle attuali necessità e durata delle attività. RIMODULAZIONE FINANZIARIA TOTALE COSTI DA DECRETO PROGETTO CAMPANIA PUGLIA 87.3C ITA UE X UE COSTO PERSONALE DOCENTE ALTRE SPESE CORRENTI STRUEMNTI ED ATTREZZATURE COSTI DI SERVIZI DI CONSULENZA COSTO DEI DESTINATARI TOTALE 30.000 CAMPANIA TOT 452.175 COSTO PERSONALE DOCENTE 47.000 58.000 452.175 SPESE DI TRASFERTA DEL PERSONALE DOCENTE E DEI DESTINATARI DELLA FORMAZIONE TOTALE COSTI RIMODULATI PUGLIA 87.3C ITA UE X UE TOT 429.900 429.900 37.000 37.000 47.000 SPESE DI TRASFERTA DEL PERSONALE DOCENTE E DEI DESTINATARI DELLA FORMAZIONE 58.000 ALTRE SPESE CORRENTI 85.880 85.880 STRUMENTI ED ATTREZZATURE 6.395 6.395 70.000 100.000 378.000 378.000 1.037.175 1.037.175 70.000 100.000 COSTI DI SERVIZI DI CONSULENZA 380.000 380.000 COSTO DEI DESTINATARI 1.037.175 1.037.175 TOTALE 30.000 S.I.MI.S.A. STATO AVANZAMENTO LAVORI SAL I – II - III