PCR Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

(1)

1. Trazabilidad

PCR Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

3. Detección de fraudes alimenticios

4 .

Detección de microrganismos en alimentos

2. Alimentos transgénicos

Objetivo : garantizar la seguridad alimentaria y

contribuir a que dejen de comercializarse alimentos

y piensos que no son seguros.

1.-TRAZABILIDAD

Trazabilidad

: supone el uso de marcadores genéticos

(2)

En el campo de la producción cárnica, se trata de autentificar la población animal que da origen a la carne,

permitiendo controlar las denominaciones de origen y marcas de calidad, así como también llevar a cabo el seguimiento de individuos y productos que nos permitirá

la identificación del foco original de posibles patologías

Sistemas de identificación en ganado bovino

En cuanto a los sistemas de identificación y movimiento de ganado bovino, el Reglamento (CE) 1760/2000 del Consejo y del Parlamento Europeo, que establece un sistema de identificación y registro de los animales de la especie bovina, enumera en su artículo 3 los elementos que han de

constituir dicho sistema:

- Marcas auriculares, destinadas a identificar individualmente a cada animal

- Pasaporte para los animales

(3)

TRAZABILIDAD GENÉTICA

Sistema de identificación de animales y productos

basado en el ADN contenido en los mismos

Sistema con objetividad, repetibilidad y seguridad no alcanzable con ningún otro sistema

Instrumento potente para controlar y autentificar los sistemas de identificación tradicionales (crotales, tatuajes, sistemas electrónicos...), puesto que la información genética contenida por un individuo es inalterable durante toda su vida, está presente en cada parte de su organismo y es única en cada sujeto.

•

Los animales presentan diferencias en su ADN, a excepción

de los gemelos monocigóticos o los clones.

• Si tenemos en cuenta que el genoma de cada animal

contiene aproximadamente 3x10

9

_{pares de bases (pb), las}

posibilidades que existen de variación entre los distintos

individuos son enormes (3x10

6₎

Fundamentos de la identificación genética

• Mezcla de cromosomas de origen paterno y materno en cada generación en las especies de reproducción sexual.

• Recombinación genética que permite el intercambio de fragmentos de cromosomas homólogos en la meiosis.

• Mutaciones que suponen cambios de bases o bien adición o pérdida de algunas de ellas.

¿Cómo se genera esta gran variación genética?

(4)

BASE DE DATOS

sexo explotación

procedencia

número de identificación individual

identificación del padre y de la madre

Resultados de genotipos

IDENTIFICACIÓN GENÉTICA

1. Toma de muestra: Cualquier muestra de células nucleadas, casi en cualquier estado.

2. Recogida de información de la muestra y establecimiento de una base de datos.

3. Análisis de diferentes marcadores genéticos en las muestras.

Marcadores genéticos aplicados a la

identificación individual

Un marcador de ADN, para ser utilizable en identificación genética, y por tanto poder ser usado como sistema de trazabilidad, necesita

reunir una serie de características:

• Que sea muy polimórfico,

• Que esté distribuido por todo el genoma.

• Que tenga un bajo coste tanto en la obtención como en la aplicación

• Que sea público .

• Que sea fácilmente interpretable de una forma objetiva. • Que requiera poca cantidad y calidad de muestra a partir de la

que se obtendrá el ADN.

• Que sea fácilmente intercambiable entre laboratorios

• Que sea automatizable para aumentar el rendimiento y abaratar los costes.

(5)

7 246-260 15 SPS115(D15) 15 137-183 21 TGLA122(D21S6) 7 113-125 20 TGLA126(D20S1) 10 77-97 18 TGLA227(D18S1) 5 178-190 1 BM1824(D1S34) 10 125-143 2 BM2113(D2S26) 7 209-223 5 ETH104_(D5S3) 10 196-222 3 INRA023(D3S10) 8 140-158 9 ETH225(D9S1) Bovina Nº alelos Tamaño Cromosoma Microsatélite Especie

Microsatélites estandarizados a nivel internacional (ISAG)

(6)

-152-172 23 I NRA132 -258-270 23 BM1818 -145-161 6 BM1329 -110-120 23 BM1258 9 197-215 3 INRA23 11 221-247 -CSRD247 6 152-168 5 MCM527 3 121-157 15 MAF65 13 118-126 10 INRA005 9 139-163 -SRCRSP24 7 209-235 -SRCRSP08 6 158-180 21 SRCRSP05 7 173-179 14 INRA063 15 85-119 -SRCRSP23 8 137-155 6 ILSTS87 12 93-109 2 OARFCB20 Caprina Nº alelos Tamaño Cromosoma Microsatélite Especie

(7)

Porcentaje de individuos incorrectamente identificados en función del número de marcadores utilizados

2.-DETECCIÓN DE

OGMs

EN MATERIAS

(8)

ORGANISMO GENETICAMENTE

MODIFICADO

(Directiva 2001/18/CE)

Cualquier organismo, con excepción de los seres

humanos, cuyo material genético ha sido

modificado de una manera que no se produce de

forma natural en el apareamiento ni en la

recombinación natural

(9)

Fuente: James, 2005 (ISAAA Brief 34)

Evolución de los cultivos transgénicos

(10)

NUMERO DE PAÍSES EN LOS QUE SE CULTIVAN

PLANTAS TRANSGÉNICAS

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1990 1998 2001 2002 2003

99% de la superficie cultivada con plantas transgénicas corresponde a cuatro países:

Estados Unidos (66%), Argentina (23%), Canáda (23%), y

China (4%)

SOJA

MAÍZ

(11)

Octubre 1998 hasta Mayo 2003

Moratoria europea

No se ha autorizado ningún

organismo transgénico

- De los 18 GMOs liberados al medio ambiente 8 son de

utilización en la alimentación humana y animal

* Maíz

2 variedades tolerantes a herbicidas (Ciba

Geigy y AgrEvo)

1 variedad resistente a insectos (Monsanto)

1 variedad tolerante a herbicidas y resistente a

insectos (Novartis)

* Soja

1 variedad tolerante a herbicidas (Monsanto)

(12)

ETIQUETADO

-La UE “reconoce el derecho de los consumidores a la

información y el etiquetado como herramienta para una

elección responsable”

- La obligatoriedad del etiquetado se regula en los

reglamentos 1829 y 1830 / 2003 del Reglamento Europeo y

del Consejo de 22 de Septiembre de 2003

-

El etiquetado indicando la presencia de un OMG es

obligatorio en todos los casos y sin depender de la cantidad

de OMG presente

Creación de plantas

transgénicas

Detección de transgénicos en una

mezcla con una sensibilidad 0,1%

(13)

2.-Autentificación de los componentes de los

alimentos

•Diferenciación de distintas especies

•Patés y quesos

(14)

Proteícos

Métodos analíticos

Genéticos

RAPD-PCR

Identificación de fraudes en quesos

(15)

Sensibilidad de 25 pg

310 pb 290 pb 750 pb

RAPD-PCR

Diferenciación de

especies

340 pb

Caprino Ovino Bovino

340 pb 310 pb 750 pb

B O C B/O B/C O/C O/B/C

(16)

(17)

PARA DIFERENCIAR ESPECIES

BUSCAR REGIONES ESPECÍFICAS DE ESPECIE

La señal es positiva en cualquier raza de cerdos

Pietrain Chato Murciano Landrace Large White

b o cp cv pll

pv pt e

-Comprobar que se amplifica en todas las razas de cerdo

Comprobar que ninguna otra especie animal daba una señal positiva

1% 5% 10% 25% 50% 75% 100%

Amplificación y cuantificación mediante un fragmento

específico de especie.

(18)

4.-Detección de microrganismos en alimentos

Bacterias en alimentos pueden ocasionar grandes pérdidas económicas

•Deterioran los alimentos

•Origina enfermedades en consumidores por su dificultad de eliminación

VENTAJAS

1.

1. Sensibilidad

Sensibilidad

2.

2. Especificidad

Especificidad

3.

3. Capacidad de procesamiento de gran número de muestras

Capacidad de procesamiento de gran número de muestras

Detección rápida de bacterias productoras de exopolisacáridos del tipo b-glucano.

El uso de este método podría permitir la prevención del ahilamiento de bebidas alcohólicas en el que están implicados estos polisacáridos (especialmente la sidra).

Detección gen gtf mediante PCR

DENTRO DEL PRIMER GRUPO

(deterioran los alimentos):

(19)

Microrganismos Trastorno Posible producto Método que ocasiona portador

Acrobacter spp Bacillus cereus Campilobacter spp Clostridium botulinum Clostridium perfringens E.Coli Listeria spp Salmonella spp Shigella spp Vibrio cholera Yersinia enterocolitica Diarrea Diarrea, vómitos Diarrea Botulismo, vómitos Diarrea, dolor abd. Diarrea, colitis Listeriosis Gastroenteritis Fiebre , calambres Cólera Yersiniosis Carne de aves Arroz, prod. Lacteos Y cárnicos

Aves, cerdo , res y Leche cruda Pescado, miel, latas Carne de res y aves, Salsas

Carne y productos Lácteos

Pate, leche, queso, carne Mariscos, ensalada de col Leche, huevo crudo, carne de res y ave

Mayonesa, vegetales crudos Leche y aves

Ostras crudas, pescado Leche, tofu, canales de cerdo

RAPD-PCR PCR PCR múltiple PCR anidado PCR duplex PCR múltiple RT- PCR PCR-múltiple RT- PCR RT- PCR PCR simple RT- PCR RT- PCR

EXISTEN KITS COMERCIALES

BAX (Qualicom, USA) Salmonella

Listeria E.Coli O157:H7

PROBELIA (Sanofi, France) Salmonella Listeria

TAQMAN (Perkin Elmer, USA) Salmonella