Università Federico II, Napoli 16 maggio 2014 Corso di Perfezionamento in Igiene e Tecnologie degli Alimenti La Sicurezza Alimentare e le Strategie di controllo chimico nelle filiere produttive PASQUALE GALLO Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno 1 PROGRAMMA La sicurezza alimentare come POLITICA per i cittadini La LEGISLAZIONE e la sua EVOLUZIONE I controlli ufficiali, il laboratorio pubblico e la TUTELA dei CONSUMATORI Il SISTEMA QUALITÀ del laboratorio di prova Metodi di analisi per il controllo ufficiale dei residui di farmaci e contaminanti chimici negli alimenti e mangimi Esempi applicativi L’ATTIVITÀ DI RICERCA del laboratorio di controllo L’AMBIENTE e la CONTAMINAZIONE CHIMICA degli alimenti 2 MERCATI EMERGENTI GLOBALIZZAZIONE NUOVE TECNOLOGIE DI ANALISI NUOVE LEGGI MODERNE IMPATTO AMBIENTALE GRANDE DISTRIBUZIONE STRATEGIE DI CONTROLLO BENESSERE ANIMALE ASPETTATIVE DEI CONSUMATORI NUOVI ALIMENTI NUOVI STILI DI VITA ATTIVITÀ ILLECITE 3 La sicurezza alimentare EUTROFIZZAZIONE FALL OUT INQUINAMENTO AEREO BIOTOSSINE INQUINAMENTO ACQUE TRATTAMENTI IN ALLEVAMENTO ALIMENTI CONTAMINATI FARMACI VETERINARI, TRATTAMENTI ILLECITI INQUINAMENTO SUOLO CONTAMINAZIONE MANGIME CONTAMINANTI CHIMICI IN ALLEVAMENTO MICOTOSSINE ADDITIVI 4 La sicurezza alimentare Assicurare che l’alimento sia “sicuro” per il consumatore lungo tutta la filiera produttiva “From farm to fork” Libro Bianco della Comunità Europea (2000) Creare una Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) quale organo di consulenza scientifica e pubblicamente disponibile Informare i consumatori sul percorso di un alimento (tracciabilità) Attribuire agli operatori dei settori produttivi la responsabilità della sicurezza degli alimenti prodotti Creare sistemi di controllo efficaci da parte degli organismi pubblici 5 La sicurezza alimentare Il Principio di precauzione Livello di esposizione tollerabile Attività e/o fonti di contaminazione Periodi dell’anno per la possibile esposizione e/o produzione della sostanza Esistenza di limiti legali o raccomandati Controlli “mirati”, efficaci e significativi Elaborazione statistica dei dati Correlazioni con l’esposizione del consumatore (per es. Analisi del “basket market”) Correlazioni con patologie presenti sul territorio (dati epidemiologici su intossicazioni acute e croniche) Presenza di soggetti o classi sociali particolarmente esposte (mense scolastiche ed ospedaliere, anziani, gruppi etnici) 6 La sicurezza alimentare • Assenza del rischio (anni ’60- ’90) VALUTAZIONE DEL RISCHIO •Identificazione •Caratterizzazione •Analisi del rischio (2000) GESTIONE DEL RISCHIO •Prevenzione/controllo •Precauzione/trasparenza •Regolamentazione COMUNICAZIONE DEL RISCHIO •Informazione •Educazione •Conoscenza 7 La sicurezza alimentare: i controlli ufficiali Principio di massima 178/2002/CE, art. 7 precauzione - Regolamento Pareri dell’EFSA Rapid Alert System for Food and Feed (RASFF) NOTIFICA (information notification) non sono assunte azioni rapide (prodotti non ancora commercializzati o non più sul mercato) ALLERTA (alert notification) scatta l’azione, con ritiro/richiamo del prodotto (prodotti già commercializzati) 8 SISTEMA RAPIDO DI ALLERTA (RASFF) art.50 REG.178/2002/CE Notificare in tempo reale i rischi diretti o indiretti per la salute pubblica connessi al consumo di alimenti o mangimi È organizzato in forma di rete Partecipano la Commissione Europea, l’EFSA (Autorità per la sicurezza alimentare) e gli Stati membri dell'Unione Le notifiche sono comunicate e condivise tra gli Stati membri via rete, in tempo reale. 9 La Comunicazione del rischio Il Regolamento 1881/2006/CE Articolo 7 - comma 4 - Deroghe temporanee In deroga all'articolo 1, la Finlandia e la Svezia possono autorizzare, fino al 31 dicembre 2011, la commercializzazione sul loro mercato di salmone (Salmo salar), aringhe (Clupea harengus), lampreda di fiume (Lampetra fluviatilis), trote (Salmo trutta), salmerino (Salvelinus spp.) e uova di coregone bianco (Coregonus albula) provenienti dalla regione baltica e destinati al consumo sul loro territorio, i cui tenori di diossina e/o quelli della somma di diossine e PCB diossina-simili siano superiori a quelli stabiliti al punto 5.3 dell'allegato, a condizione che esista un sistema che assicuri la piena informazione dei consumatori sulle raccomandazioni alimentari relative alle restrizioni applicabili al consumo di queste specie ittiche della regione baltica da parte di gruppi di popolazione identificati come vulnerabili, così da evitare possibili rischi per la salute. La Finlandia e la Svezia comunicano alla Commissione, entro il 31 marzo di ogni anno, i risultati del monitoraggio dell'anno precedente relativo ai tenori di diossine e PCB diossina-simili nel pesce della regione baltica e riferiscono in merito alle misure adottate per ridurre l'esposizione dell'uomo alle diossine e ai PCB diossina-simili presenti nel pesce della regione baltica. La Finlandia e la Svezia continuano ad applicare le misure necessarie a garantire che il pesce e i prodotti ittici non conformi al punto 5.3 dell'allegato non siano commercializzati in altri Stati membri. 10 La sicurezza alimentare “From farm to fork” • Alimento genuino e “naturale” CONTROLLO DELLA FILIERA PRODUTTIVA Controllo delle materie prime Selezione dei fornitori Miglioramento dell’impatto ambientale e delle tecnologie Miglioramento del packaging • Alimento “sicuro” che non presenta rischi per la salute • Alimento biologico ? CONTROLLO DEL PROCESSO Rischi fisici Rischi microbiologici Rischi chimici Rintracciabilità Tracciabilità del prodotto 11 La sicurezza alimentare e la “qualità” dei prodotti Qualità l’insieme delle caratteristiche di un’entità che ne determina la capacità di soddisfare le esigenze esplicite ed implicite del cliente (UNI EN ISO 8402:1995) qualità merceologica qualità igienico-sanitaria qualità commerciale certificazione di qualità del prodotto sistemi integrati qualità / ambiente /sicurezza / igiene tracciabilità e rintraccianbilità del prodotto La comunicazione al cliente etichettatura marchi di garanzia collettivi informazione del consumatore, formazione circa l’igiene degli alimenti 12 Quale alimentazione ? Nuovi stili di vita Nuove etnie Luoghi comuni Abitudini Pubblicità Grande distribuzione e discount Tradizione Scarsa informazione Carenza di educazione alimentare 13 La sicurezza alimentare e la“qualità” dei prodotti Etichettatura del latte Data di produzione e scadenza Provenienza (latte italiano, stabilimento) Modalità di conservazione e consigli di uso Trattamento termico o fisico Informazioni nutrizionali Qualità e controlli Parametri di “qualità” (leggero, nutriente, sano, rispetta l’ambiente, gustoso) Certificazione di qualità (ISO 9001) e sistema di gestione dei rischi (HACCP) COSA MANCA ? 14 La sicurezza alimentare – quale ruolo per l’Azienda ? Attore pro-attivo Produzione primaria VALUTAZIONE DEL RISCHIO GESTIONE DEL RISCHIO COMUNICAZIONE DEL RISCHIO Selezione dei fornitori (mangimi) Selezione e controllo delle materie prime Controllo del processo Controllo qualità del prodotto Gestione dell’impatto ambientale Piano di Autocontrollo Qualificazione dei fornitori Audit di verifica Livelli di attenzione dei contaminanti 15 La sicurezza alimentare – quale ruolo per l’Azienda ? Quali strumenti ha l’azienda • Sistemi qualità integrati (qualità, igiene, ambiente) • Selezione e controllo delle materie prime • Selezione del fornitore • Audit presso il fornitore • Certificazione di qualità • Marchi collettivi di qualità • Laboratori di analisi accreditati • Consulenti qualificati • Aggiornamento legislativo • Miglioramento delle tecnologie • Miglioramento del packaging Sicurezza alimentare controllo/bonifica dell’ambiente Riduzione dell’impatto ambientale sulle produzioni primarie 16 Il sistema comunitario per il controllo ufficiale degli alimenti Commissione Europea EFSA EU RLs Ministero della Salute NAS NAC Regioni Province autonome ARPA SIAN IIZZSS MIPAF Uffici PIF Uffici UVAC ISS LNR ASL - SERVIZI VETERINARI REGIONALI 17 La sicurezza alimentare: la legislazione In continua evoluzione ed aggiornamento Armonizzazione dei criteri prevenzione e controllo e delle attività di Gestione del rischio alimentare Responsabilizzazione del produttore trasformazione dei prodotti e dell’azienda di Rete comunitaria dei controlli (Uffici UVAC e PIF) Sistema di allerta rapido Valutazione dei livelli di contaminazione Definizione di limiti permessi per farmaci veterinari, PCDD/PCDF, PCB diossina simili, metalli pesanti, micotossine, IPA, pesticidi 18 La sicurezza alimentare: i controlli ufficiali ANALISI MERCEOLOGICHE ANALISI ADDITIVI Analisi dei componenti e degli additivi in quantità dell’ordine dei mg/kg ANALISI DI CONTAMINANTI ANALISI RESIDUI DI FARMACI Determinazione dei residui chimici in quantità dell’ordine da µg/kg a ng/kg Idoneità nutrizionale Idoneità igienicosanitaria 19 La sicurezza alimentare: i controlli ufficiali ANALISI MERCEOLOGICHE ANALISI ADDITIVI Analisi dei componenti e degli additivi in quantità dell’ordine dei mg/kg ANALISI DI CONTAMINANTI ANALISI RESIDUI DI FARMACI Determinazione dei residui chimici in quantità dell’ordine da µg/kg a ng/kg Competenze tecniche avanzate (analisi strumentali e tecniche di conferma, legislazione comunitaria, sistema garanzia qualità) Competenze tecniche di base (analisi da banco, tecniche chimico-fisiche di base) 20 Cosa significa analisi dei residui mg/kg ppm µg/kg ppb ng/kg ppt in 10.000 € in 10 MILIONI di € in 10 MILIARDI di € 21 IL CONTROLLO UFFICIALE: EVOLUZIONE DELLE COMPETENZE TECNICHE E GESTIONALI Spettrometria di massa MS Controlli mirati Tecniche immunochimiche Aumento delle analisi (numero e tipologia) Limiti massimi Armonizzazione europea Riduzione dell’esposizione del consumatore Piani di monitoraggio Integrazione Sistema qualità ISO / IEC 17025 : 2005 Affidabilità risultati 22 Sistema di garanzia della qualità del laboratorio di prova Regolamento 882/2004/CE Le autorità competenti assicurano l'imparzialità, la qualità e la coerenza dei controlli ufficiali a tutti i livelli. Decisione 98/179/CE – stabilisce che i laboratori per il controllo ufficiale degli alimenti dal gennaio 2002 devono essere accreditati ai sensi della norma EN 45001 e devono partecipare a circuiti inter-laboratorio internazionali Decisione 2002/657/CE - il laboratorio di controllo ufficiale per la ricerca dei residui di farmaci e contaminanti ambientali implementa un sistema qualità conforme alla norma EN ISO/IEC 17025 e valida i metodi di prova secondo i requisiti stabiliti dalla decisione stessa Il laboratorio di controllo ufficiale deve garantire: indipendenza competenza affidabilità accreditamento conforme alla norma EN ISO/IEC 17025 23 Sistema di garanzia della qualità del laboratorio di prova I laboratori per il controllo ufficiale degli alimenti accreditati ai sensi della norma internazionale EN ISO/IEC 17025:2005 partecipare a proficiency test internazionalmente riconosciuti garantire la validazione dei metodi di prova secondo uno schema definito dalla normativa europea garantire le prestazioni dei metodi di prova adottati in maniera armonizzata rispetto a tutti i paesi comunitari 24 La sicurezza alimentare: modalità di assicurazione qualità dei controlli ufficiali DATI AFFIDABILI DATI RIPRODUCIBILI Leggi comunitarie relative a : • • • • Campionamento Metodi di analisi Prestazioni analitiche minime Controllo qualità del processo e incertezza di misura 25 IL CONTROLLO QUALITÀ DEL PROCESSO ANALITICO IL PROCESSO ANALITICO il nucleo centrale del servizio erogato dal laboratorio di controllo ufficiale Punto 5.9 della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025 il laboratorio controlla nel tempo la validità delle prove e tarature eseguite il laboratorio registra i dati in modo che siano evidenti delle linee di tendenza TUTTI I PROCESSI SONO MISURATI NEL TEMPO 26 Il Campionamento e la sicurezza alimentare GESTIONE DEL RISCHIO ERRATO VALUTAZIONE DEL RISCHIO CAMPIONAMENTO = DATI NON AFFIDABILI COMUNICAZIONE DEL RISCHIO 27 I residui chimici negli alimenti di origine animale USO DEI FARMACI VETERINARI maggiore produttività, necessità dell’allevamento intensivo maggiore competizione a livello internazionale aspettative dei consumatori (carni magre, carni bianche, ecc.) Evoluzione normativa: dal concetto di RESIDUO “ZERO” al LIMITE MASSIMO DI RESIDUO (LMR) per alcune categorie di farmaci sono previsti dei limiti massimi di residuo sulla base della tossicità del farmaco e della dose giornaliera massima ammissibile LMR: sono da 1000 a 10000 volte inferiori alla concentrazione che dà intossicazione acuta SOMMINISTRAZIONE DEI FARMACI Per iniezione Mediante l’alimentazione 28 I contaminanti e residui chimici negli alimenti di origine animale FARMACI VETERINARI: ormoni, β2-agonisti, promotori di crescita, antibiotici, antiparassitari, tranquillanti, AINS, coccidiostatici, istomonostatici CONTAMINANTI AMBIENTALI: pesticidi, fitofarmaci, diossine, PCB, IPA, metalli pesanti, micotossine, biotossine algali, tossine batteriche, elementi radioattivi, polibromodifenili ADDITIVI ALIMENTARI: conservanti, coloranti, anti- ossidanti 29 I contaminanti e residui chimici negli alimenti di origine animale AMMINE BIOGENE: istamina ALLERGENI: proteine animali, spezie INTERFERENTI ENDOCRINI: bisfenolo A, nonilfenolo, octilfenolo, pesticidi, metalli pesanti 30 Adeguamento alla legislazione Il laboratorio deve ADEGUARE COSTANTEMENTE la propria organizzazione alla LEGISLAZIONE DI COMPETENZA Normativa per mangimi Normativa per i Normativa per i Normativa per i il controllo ufficiale degli alimenti e dei piani di monitoraggio regionali (PNR e PNAA) controlli sulle merci comunitarie controlli sulle merci extra-comunitarie REQUISITI NORMATIVI Limiti massimi di residuo Metodi di prova Modalità di prelievo Gestione del contenzioso amministrativo 31 Importazioni dai paesi terzi Molluschi bivalvi vivi dalle aree di produzione Prodotti della pesca: Attività di pesca Acquacoltura Aumento della produzione (volume e diversità delle specie) Aumento del mercato mondiale mondiale CONTROLLI ARMONIZZATI AI CONFINI DEI 27 PAESI MEMBRI Protezione dei consumatori EU Uniformità delle misure di intervento 32 Importazioni dai paesi terzi Autorizzazione dei paesi terzi: REQUISITI DI SANITÀ ANIMALE REQUISITI DI SANITÀ PUBBLICA AUTORITÀ COMPETENTI DEL PAESE TERZO Un AUDIT Comunitario del FOOD VETERINARY OFFICE (FVO) Legislazione Organizzazione delle autorità veterinarie e dei controlli disposti Lista dei paesi/aree di produzione autorizzate https://sanco.ec.europa.eu/traces/output/listsPerActivity_en.htm# FVO – The Mission 1. Promuove efficaci sistemi di controllo 2. Verifica la conformità ai requisiti legislativi 3. Contribuisce allo sviluppo delle politiche EU 4. Informa gli operatori di settore 33 Controlli dei prodotti importati dai paesi terzi POSTI DI ISPEZIONE FRONTALIERI (PIF) Istituiti, attrezzati, e resi operativi (Commission 2001/812/EC) Numero totale dei PIF = 299 Porti = 136 Aeroporti = 101 Ferroviari = 16 Stradali = 47 Decision ITALIA: 37 PIF Porti = 18 Aeroporti = 15 Ferroviari = 2 Stradali = 2 “Top ten” Spagna 40 Italia 37 Francia 31 Regno Unito 24 Germania 21 Portogallo 16 Czech Republic (Praga) & Lussmburgo 1 PIF 34 Armonizzazione comunitaria per il controllo ufficiale Limiti massimi per farmaci veterinari, metalli pesanti, PCDD/F e PCB-dl, IPA, pesticidi e fitofarmaci Limiti massimi per additivi nei mangimi Piani di monitoraggio omogenei Prestazioni dei metodi di analisi Modalità di campionamento di alimenti e mangimi Interpretazione dei risultati di analisi Inter-calibrazione dei laboratori di controllo con Laboratori di Riferimento Nazionali (LNR) e comunitari (CRL) Armonizzazione della rete degli IIZZSS e delle ARPA Linee guida applicative Trasmissione metodi di prova Scambio dei campioni e specializzazione delle prove 35 Armonizzazione comunitaria: i piani di monitoraggio Piano Nazionale Residui (PNR): alimenti di origine animale e produzioni animale Piano Nazionale Alimentazione Animale (PNAA): alimenti ad uso zootecnico e additivi per mangimi Piano Siti di Interesse Nazionale (SIN): alimenti e matrici ambientali Monitoraggio Uffici UVAC e PIF Piano Nazionale Fitofarmaci: alimenti di origine vegetale Piani di monitoraggio Regionali Piano Regionale Integrato (PRI): alimenti di origine animale Piano di monitoraggio Regionale per la Molluschicoltura Piano latte di bufala e derivati (Legge Regione Campania n. 3/2005) Piano Regionale Ostreopsis ovata Piani straordinari (diossine, aflatossine, biotossine algali) 36 Armonizzazione comunitaria: i piani di monitoraggio VANTAGGI Controllo di molte sostanze chimiche: farmaci veterinari vietati e consentiti, metalli pesanti, pesticidi, diossine e PCB, IPA, micotossine, additivi per mangimi Controllo di tutte le filiere produttive Controllo delle merci di importazione Applicazione omogenea della rete degli IIZZSS Coordinamento con il Ministero della Salute e l’ISS SVANTAGGI Pochi campioni per alcuni controlli Validi come deterrente ma scarsamente utili per valutazioni approfondite sulla sicurezza alimentare Non considerano nuovi farmaci veterinari e contaminanti emergenti Non si hanno informazioni complete dei residui e contaminanti 37 chimici che arrivano sulla tavola del consumatore Il Piano Nazionale Residui (PNR) Il PNR, con inizio il primo gennaio e termine il 31 dicembre, comporta la ricerca dei residui nei seguenti settori: bovino, suino, ovi-caprino, equino avicolo (polli, tacchini, oche) acquacoltura (trote, anguille, specie eurialine) conigli selvaggina d'allevamento (selvaggina da penna) e selvaggina cacciata (cinghiali, cervi) latte (bovino, ovino, bufalino) uova miele Controllo delle materie prime, nella fase di allevamento, macellazione, e prima del processo produttivo 38 Il Piano Nazionale Residui (PNR) – Sostanze da ricercare CATEGORIA A Sostanze vietate (ormoni steroidei naturali e di sintesi, stilbeni, 2-agonisti, zeranolo, tireostatici, verde malachite, nitrofuranici, nitroimidazoli, cloramfenicolo) CATEGORIA B Sostanze autorizzate (sulfamidici, avermectine, AINS, ionofori, promazine, benzodiazepine, benzimidazolici, tetracicline, chinolonici, coccidiostatici, amminoglicosidi, macrolidi) Contaminanti ambientali (metalli pesanti, PCB, pesticidi, diossine, PCB diossina-simili, micotossine) 39 Trasferimento dei residui negli alimenti Micotossine Metalli pesanti Diossine Farmaci Pesticidi Effetti sul benessere animale 40 Il Piano Nazionale Alimentazione Animale (PNAA) il PNAA è finalizzato al raggiungimento di una maggiore tutela della sanità pubblica ed a fornire ai consumatori garanzie di salubrità, sicurezza e qualità dei prodotti di origine animale PNAA PNR TRATTAMENTO FARMACOLOGICO NEI MANGIMI TRATTAMENTO FARMACOLOGICO DEGLI ANIMALI RISCHIO DI RESIDUI DI FARMACI NEGLI ALIMENTI DI ORIGINE ANIMALE 41 Metodi di prova di SCREENING In grado di rivelare la presenza di una sostanza o di una classe di sostanze al livello di interesse, sono caratterizzati da una percentuale molto bassa di falsi negativi, per riconoscere ed eliminare campioni negativi dal flusso di campioni da sottoporre a conferma (elevata efficienza e bassi costi) Rapidi Pochi falsi negativi Economici Scarsa manipolazione del campione Alta produttività Qualitativi o semi-quantitativi 42 Il controllo ufficiale degli alimenti e l’innovazione tecnologica Tecniche immunochimiche Nuovi kit diagnostici ELISA Nuovi saggi recettoriali Nuove test di screening rapido (CHARM test, Delvotest, flow lateral strips, spot test) VANTAGGI SVANTAGGI Individuare classi di composti Riduzione tempi di analisi Aspecificità Non efficaci al LMR di alcune sostanze 43 Metodi di prova di CONFERMA In grado di fornire informazioni esaustive o complementari sulla struttura molecolare dell’analita per la sua identificazione univoca, e, se necessario, per la sua quantificazione al livello di interesse ripetibili ed accurati ridurre al minimo i falsi positivi adeguata preparazione del campione strumentazione analitica esperienza dell’analista costosi 44 Il controllo ufficiale degli alimenti e l’innovazione tecnologica LC SPETTROMETRIA DI MASSA GC separazione MS MS/MS analisi LC/MS GC/MS Separazione e analisi singolo quadrupolo impatto elettronico (EI) ionizzazione chimica (CI) MALDI-ToF Full scan SIM PSD triplo quadrupolo (3Q) trappola ionica (IT) orbitrap alta risoluzione (HR-MS/MS) Q-ToF Q-Trap SRM MRM Neutral loss EPI scan Product ion scan Precursor ion scan 45 IDA PREPARAZIONE DEL CAMPIONE PER LE ANALISI DEI RESIDUI CHIMICI NEGLI ALIMENTI Tecniche di estrazione Tecniche di purificazione Tecniche di rivelazione Tecniche di quantificazione 46 LO SVILUPPO DI UN METODO DI PROVA OBIETTIVO Metodo di screening o conferma Tipo di rischio associato REQUISITI Livelli di contaminazione Limiti di legge Metodi ufficiali Piani di controllo APPLICABILITÀ Disponibilità di materiali e di strumentazione adatta Disponibilità di personale adeguato Costi Rilevanza ai fini dell’utenza 47 LO SVILUPPO DI UN METODO DI PROVA Metodi ufficiali Gazzetta Ufficiale, Gazzetta europea, circolari ministeriali Metodi normalizzati Norme UNI, ISO, FIL IDF, EPA Incompleti Materiali obsoleti Limitato campo di applicazione Non conformi ai regolamenti europei SVILUPPO DI METODI INTERNI LO SVILUPPO DI UN METODO DI PROVA L’analisi del cloramfenicolo (CAF) 1. 2. 3. 4. 5. 6. Peso molecolare medio Poco apolare Aromatica Ha gruppi –OH e –NO2 È termicamente stabile Ha due atomi di Cl 1. Si può analizzare con un MS a bassa risoluzione 2. Si estrae in metanolo, acetonitrile, etile acetato, si può 3. 4. 5. 6. purificare in cromatografia a fase inversa Ha assorbanza specifica, è fluorescente Può essere derivatizzata, dà reazioni e frammentazioni MS caratteristiche Si può analizzare in GC Si può analizzare in LC-MS 49 LO SVILUPPO DI UN METODO DI PROVA Quale tecnica uso per l’analisi del cloramfenicolo ? 1. 2. 3. 4. 5. Posso eseguire un’estrazione liquido-liquido con solvente organico Purificazione su SPE a fase inversa per esempio C-18 Elimino i lipidi con n-esano Può essere rivelata nell’UV, posso usare HPLC-DAD in fase inversa Posso provare un’analisi in GC-ECD (ha atomi di Cl) però devo prima derivatizzare 6. Posso provare un’analisi in LC-MS (ha due Cl) 50 LO SVILUPPO DI UN METODO DI PROVA La matrice interferisce nell’analisi del cloramfenicolo ? Posso solo provare !! Ma devo prima fare una ricerca bibliografica Conoscere e valutare la composizione della mia matrice, perché il latte (più lipidi) può dare problemi diversi dalla carne (più proteine) e dal miele (più polisaccaridi) 51 Il controllo ufficiale degli alimenti e l’innovazione tecnologica LA SPETTROMETRIA DI MASSA Misura del rapporto massa/carica (m/z) di ioni Analisi UNIVOCA della molecola Analisi qualitativa e quantitativa N H O N CLORAMFENICOLO massa molare 322,13 g/mol ioni negativi Cl OH Cl O HO 321 100 80 MS [M-H]- 323 60 40 20 0200 240 280 320 360 m/z 400 440 480 Relative Abundance O 100 80 60 194 MS/MS 40 20 321 152 176 257 249 0100120140160180200220240260280300320340360 m/z 52 L’ALLARME «CARNE DI CAVALLO» Cavalli da corsa inviati a macellazione clandestina DNA di cavallo nella carne del ripieno di pasta imbottita TRATTAMENTO ILLECITO CON FENILBUTAZONE Rischi per la SICUREZZA ALIMENTARE FRODE COMMERCIALE 53 L’ALLARME «CARNE DI CAVALLO» Muscolo di cavallo contenente 2,5 ng/g di AINS 54 PREVENZIONE DELLE FRODI COMMERCIALI: METODI BIOMOLECOLARI PER L’IDENTIFICAZIONE DI SPECIE ITTICHE Specie ittiche analizzate mediante IEF Elaborazione dati con software ImageQuan TL Pesce San Pietro (Zeus Faber) 55 PREVENZIONE DELLE FRODI COMMERCIALI: METODI BIOMOLECOLARI PER L’IDENTIFICAZIONE DI SPECIE ITTICHE Analisi RFLP-PCR M 1 2 3 M: Marker 100 bp 1) Trancio di rana pescatrice 2) Specie di riferimento Lophius budegassa 3) Specie di riferimento Lophius piscatorius 56 Studio di specie ittiche lessepsiane ed abissali pescate nel Tirreno centro-meridionale e rinvenute nei circuiti commerciali Epigonus telescopus (Re di triglie nero) Lophotus lacepede (Pesce liocorno) Fistularia commersonii (Pesce flauto) Dalatias licha (Squalo zigrino) 57 Fioriture di Cianobatteri con produzione di Microcistine Microcystis aeruginosa M. aeruginosa, lago Patzcuaro (Messico) Planktothrix rubescens P. rubescens Lago di Occhito 58 Cianobatteri e Microcistine I Cianobatteri sono conosciuti anche come alghe bluverdi (BGA) sono procarioti ampiamente distribuiti nelle acque di superficie (laghi e fiumi) usate per scopi potabili e la ricreazione (pesca sportiva) Producono fioriture periodiche Alcuni cianobatteri producono bio-tossine, che hanno causato morte su larga scala di pesci ed animali domestici, e casi di intossicazione nell’uomo in tutto il mondo 59 Le Microcistine Sono peptidi ciclici composti da 7 amminoacidi Sono idrofobici Nella struttura sono presenti molte varianti strutturali Più di 75 microcistine sono state isolate e caratterizzate in tutto il mondo Sono le biotossine da cianobatteri più note, isolate da diversi generi Altre bio-tossine prodotte dai cianobatteri cilindrospermopsina anatossina a ed analoghi nodularine cianopeptoline anabaenopeptine aeruginosine analoghi della saxitossina 60 Microcistine struttura molecolare generale The 3-desmethylation site The β-amino acid 3-amino-9-methoxy-2,6,8trimethyl-10-phenyldeca4 (E),6(E)-dienoic acid. Most abundant species MC-LR MC-RR MC-YR MC-LA MC-LW MC-LF MC-LL MC-YM Other species R1 Leu Arg Tyr Leu Leu Leu Leu Tyr R2 Arg Arg Arg Ala Trp Phe Leu Met MW (amu) 994 1037 1044 909 1024 986 950 1018 DesMe-MC-LR DesMe-MC-RR DesMe-MC-YR MW (amu) 980 1023 1030 61 Le microcistine: rischi per il consumatore assunzione con acqua potabile assunzione da alimenti contaminati uso di cosmetici contaminati Casi studio lago d’Averno lago di Occhito laghi di Massaciuccoli, Albano, Vico, Pergusa acqua potabile mitili, pesci e crostacei integratori alimentari a base di alghe 62 Il caso della fioritura di P. rubescens nel Lago d’Averno nel marzo 2007: studio delle bio-tossine contaminanti 63 Il caso della fioritura di P. rubescens nel Lago d’Averno nel marzo 2007: studio delle bio-tossine contaminanti LC-Ion trap MS Non sono state individuate microcistine 837 m/z Anabaenopeptina B MALDI-TOF MS 851 m/z Anabaenopeptina F 1088 m/z NUOVA MICROCISTINA derivata da MC-RR No microcistine LC-Q-TOF MS/MS Caratterizzazione struttura NUOVA MICROCISTINA e altre biotossine 64 Il caso della fioritura di P. rubescens nel Lago d’Averno nel marzo 2007 Analisi LC/ESI-Q-TOF MS/MS [M+H]+ 1066.57 [M+2H]2+ 533.79 265.16 627.35 -CH3COOH -NH3 342.21 Struttura NUOVA MICROCISTINA [Acetil-adda5]-MC-RR O [M+H]+ -H2O 1048.53 [M+2H]2+ -H20 525.27 OH N HN O O NH O H 2N NH O HN NH O HO HN NH O O 163.07 O NH O O HN NH NH 2 65 LA CONTAMINAZIONE DEL LAGO DI OCCHITO 66 CIANOTOSSINE ED INTEGRATORI ALIMENTARI Integratori alimentari nel canale della Grande Distribuzione in Italia “Spirulina è un integratore alimentare naturale al 100 %; la Spirulina, un'alga lacustre dal tipico aspetto spiraliforme, è comunemente utilizzata in campo alimentare per le sue proprietà nutrizionali e ricostituenti. Fatturato Annuo 2007 in milioni di Euro dei primi 5 mercati Multivitaminici 7 Ginseng e pappa reale 8 Integratori sportivi 8,4 Dimagranti 14,2 Sostitutivi del pasto 17,1 0 5 10 15 20 “Questa piccola alga blu è ricca di elementi essenziali per l'organismo: proteine, aminoacidi, vitamine del gruppo B, carotenoidi e acidi grassi essenziali. E' per questa ragione che la spirulina ha un grande interesse negli stati di affaticamento e durante la convalescenza. In più la sua ricchezza di proteine ne fa un alimento di scelta per gli sportivi e per tutte le persone che fanno una dieta dimagrante” “La qualità del prodotto è assicurata dal controllo di ogni fase del processo di produzione e verificata dai controlli analitici (che certificano il titolo in 67 principi attivi) e dai controlli microbiologici. Prodotto naturale al 100%” CIANOTOSSINE ED INTEGRATORI ALIMENTARI “Spirulina è un integratore alimentare naturale al 100 %; la Spirulina, un'alga lacustre dal tipico aspetto spiraliforme, è comunemente utilizzata in campo alimentare per le sue proprietà nutrizionali e ricostituenti. MC-RR des-MeMC-RR MC-LR desMe-MCLR, ng/g Altre tossine LC-Q-ToF-MS 750 MALDI-ToF/MS Nr LC-Q-ToF-MS 1750 desMe-MC-YR, Ana B/F LC-Q-ToF-MS LC-Q-ToF-MS 625 1250 Nr Des2Me-MC-LR LC-Q-ToF-MS 2650 Des2Me-MC-LR, Cyan LC-Q-ToF-MS 750 desMe-MC-YR, Ana B/F LC-Q-ToF-MS 4900 desMe-MC-LW, Ana B/F LC-Q-ToF-MS IT LC-MS 250 38 desMe-MC-LW, Cyan Cyan 549 68 CIANOTOSSINE ED INTEGRATORI ALIMENTARI “Spirulina è un integratore alimentare naturale al 100 %; la Spirulina, un'alga lacustre dal tipico aspetto spiraliforme, è comunemente utilizzata in campo alimentare per le sue proprietà nutrizionali e ricostituenti. Cianotossina Concentrazione (ng/g) desMe-MC-LR 853 desMe-MC-LR 1246 desMe-MC-LR 716 MC-LR 549 Tarax Alga Spirulina Spirulina Posologia consigliata Quantità di cianotossina ingerita per die 6 opercoli al giorno da 300 mg 2 compresse al giorno da 525 mg 4 compresse al giorno da 400 mg 2-4 capsule al giorno da 500 mg Hg (mg/kg) 0.208 Nr (<0.050) Nr (<0.050) Pb (mg/kg) 1.126 5.013 2.196 1535 ng 1308 ng 1146 ng 549-1098 ng Cd (mg/kg) 0.282 0.233 0.209 69 Il controllo ufficiale degli alimenti e l’innovazione tecnologica Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) by APPI-LC/MS/MS (AB Sciex) Screening di residui di pesticidi in peperone UPLC/MS/MS (AB Sciex) 70 I contaminanti chimici nel latte e le emergenze sanitarie Il caso “Latte bomber” fori nelle confezioni di latte alimentare contaminazione presunta e/o volontaria sequestri ed indagini giudiziarie dei prodotti ricerca di ammoniaca ed ipoclorito di sodio non esistono limiti legali sviluppo di adeguati metodi di prova 71 I Metalli pesanti Sono oggetto di controlli ufficiali solo in alcuni alimenti per cui esistono limiti di legge Regolamento 1881/2006/CE e Regolamento 629/2008/CE fissano i LM per alcuni metalli pesanti Cadmio nei pesci, molluschi e crostacei, tessuto muscolare Piombo nei pesci, muscolare, latte molluschi e crostacei, tessuto Mercurio nei pesci, molluschi e crostacei Stagno nelle preparazioni a base di carne non esistono limiti legali per arsenico e cromo 72 Piano di monitoraggio regionale per la MOLLUSCHICOLTURA (Regione Campania, 2011-2012) Distribuzione di Hg, Pb, Cd campioni Livelli di Cd in mitili 2011 16 14 12 10 2012 8 6 4 2 0 Livelli di Pb in mitili < LOQ 0,005-0,050 0,051 - 0,200 0,201-0,500 0,501 - 1,00 18 > 1,00 2011 2012 16 14 mg/kg 12 10 8 50 6 Livelli di Hg in mitili 45 4 40 2011 2 35 campioni 2012 0 < LOQ 30 0,020-0,100 0,101 - 0,250 0,251-0,500 0,501 - 1,00 > 1,00 mg/kg 25 20 15 10 5 0 < LOQ 0,030-0,050 0,051 - 0,200 0,201-0,500 mg/kg 0,501 - 1,00 > 1,00 73 IL CASO DIOSSINE - TOSSICITÀ Le diossine sono tra i composti chimici più pericolosi mai studiati. Hanno azione sugli organismi a concentrazioni molto basse (10-12g/ kg) 10 pg/kg P.C. LIVELLO (CANCEROGENICITÀ) (fonte OMS ) MASSIMO TOLLERABILE La DIOSSINA è un CANCEROGENO del gruppo 1 – IARC (1997) Dose Giornaliera Accettabile (TDI) = 1 ÷ 4 pg TE/giorno/ kg p.c. “4 pg deve essere considerata la dose massima giornaliera tollerabile su base provvisoria; l’obiettivo è ridurre l’assorbimento giornaliero intorno ad 1 pg” OMS-WHO (Ginevra 25-29 maggio 1998) 74 Caratteristiche chimiche di PCDD, PCDF e sostanze diossina simili (PCB) Clx Cly PCDD (75 congeneri) Clx Cly PCDF (135 congeneri) Clx Cly PCB (209 congeneri) 75 A B Fonti di contaminazione da PCDD, PCDF e dl-PCB in campioni di latte bufalino e ovi-caprino C D A) Pneumatici su suolo agricolo B) Ricaduta su campo di mais di emissioni da rifiuti inceneriti C) Uso di fanghi quali ammendanti agricoli D) Pratiche di fertilizzazione di terreni agricoli con incendio di sterpaglie E E) Essiccazione di foraggi con dispositivi a fiamma libera 76 Principali fonti antropiche di Diossine Inceneritori di rifiuti: urbani, pericolosi, ospedalieri, incenerimento non controllato Specifici processi dell’industria chimica in particolare la produzione del cloruro di vinile Lavorazione della carta Cementifici che utilizzano l’incenerimento di rifiuti Fonderie, lavorazioni metallurgiche: Lavorazione secondaria del rame, zinco, alluminio e fonderie (ferroacciaio Fuochi all’aperto Altri processi legati alla lavorazione dei metalli Combustione residenziale, bollitori industriali, fuoco di legno e biomasse 77 ANALISI DEL RISCHIO per le DIOSSINE o Ampia distribuzione della contaminazione nell’ambiente o Sostanze che persistono in ambiente per lungo periodo (bio-accumulazione) o Lungo tempo di esposizione per l’uomo e gli animali o Popolazione a rischio potenziale geneticamente eterogenea molto ampia e 78 L’EMERGENZA DIOSSINE IN CAMPANIA - 2008 All’inizio del 2008 nell’esecuzione dei piani di controllo in mozzarella di bufala effettuati in Campania sono emerse NON CONFORMITÀ. Situazione di crisi che il Ministero della Salute in collaborazione con la Regione ed in conformità con quanto stabilito dalla Comunità Europea, ha affrontato attraverso controllo capillare sul latte di tutti i caseifici del territorio campano. PIANO DI CONTROLLO: prelievi di latte di massa presso tutti i caseifici bufalini autorizzati della regione Campania (pool di massimo 4 aziende). Nel caso di pool non conforme controllo analitico presso i singoli allevamenti conferenti il latte 79 L’EMERGENZA DIOSSINE IN CAMPANIA - 2008 Allevamenti non conformi (NC): eseguito un “buffer” di 3 km intorno a ciascuna azienda prelevando campioni di latte da tutte le aziende zootecniche ivi ricadenti. In esecuzione del piano UE, a cui si sono affiancati comunque i piani di monitoraggio (PNR, Piano regionale di sorveglianza) e di controllo ufficiale già previsti sul territorio, tra aprile e dicembre 2008 sono stati prelevati 453 campioni di latte bufalino presso allevamenti situati nella provincia di Caserta. determinazioni di diossine (PCDD e PCDF) e PCB-diossina simili (PCB-dl). In totale sono state controllate 304 aziende bufaline distribuite in 41 comuni della provincia di Caserta. 80 L’EMERGENZA DIOSSINE IN CAMPANIA - 2008 Distribuzione dei livelli di PCDD/F, PCB-dl e valori WHO-TEQ cumulativi in 81 387 campioni di latte da 240 aziende della Campania L’EMERGENZA DIOSSINE IN CAMPANIA – 2008 Il Piano di sorveglianza I fase II fase 82 L’EMERGENZA DIOSSINE IN CAMPANIA - 2008 Il piano di sorveglianza Il sistema dei “buffer” 83 L’EMERGENZA TERRA DEI FUOCHI IN CAMPANIA Area geografica compresa tra le province di Napoli e Caserta, dove i rifiuti tossici sono stati ‘smaltiti’ illegalmente, bruciandoli o interrandoli. Un traffico milionario, gestito dalla malavita, documentato sia dai giornalisti che dai cittadini 84 L’EMERGENZA TERRA DEI FUOCHI IN CAMPANIA11 PIANI di MONITORAGGIO di Frutta Verdura Alimenti di origine animale (latte e prodotti derivati) Mangimi ANALISI di Diossine Piombo Cadmio Mercurio Idrocarburi ciclici aromatici (IPA) IZS del Mezzogiorno ARPA Campania IZS del Lazio e Toscana IZS dell’Abruzzo e Molise Università degli Studi di Napoli 85 L’EMERGENZA TERRA DEI FUOCHI IN CAMPANIA La task force istituita dal governo ha giudicato pericolosi 64 ettari di terreno, il 2% dell’area tra le province di Napoli e Caserta denominata area dei Fuochi, lo 0,14% del territorio campano. Se a seguito di nuove verifiche condotte da istituti pubblici saranno giudicati compatibili con le colture, frutta e verdure provenienti da questi siti saranno nuovamente commercializzabili. 86 IL PROGETTO QR CODE CAMPANIA http://www.qrcodecampania.it/home.php Regione Campania IZS del Mezzogiorno Università degli Studi di Napoli Il progetto QR-Code ha come obiettivo garantire ai consumatori maggiore TRASPARENZA. Per l'azienda risulta un valido strumento per COMUNICARE la SALUBRITA' dei propri prodotti. La Regione Campania attraverso l'Istituto Zooprofilattico del Mezzogiorno in collaborazione con il Dipartimento di Agraria e il Dipartimento di Medicina Veterinaria dell'Università Federico II di Napoli, mette a disposizione delle aziende uno staff altamente qualificato per valutare e pianificare al meglio l'utilizzo del QRCode. 87 IL PROGETTO QR CODE CAMPANIA http://www.qrcodecampania.it/home.php Consulenza legale Consulenza tecnica per la scelta delle analisi Ufficio comunicazione per la personalizzazione della pagina QR Code, secondo la propria immagine aziendale. Servizio assistenza help desk. Georefenziazione dell’azienda Puntando il cellulare sulla confezione del prodotto, sul quale è presente il Bar-code logo della Regione Campania, comparirà una schermata che descrive : la tracciabilità del prodotto gli esami effettuati una serie di informazioni per dare sicurezza rispetto all’acquisto 88 LE MICOTOSSINE Sostanze tossiche (composti chimici) che derivano dal metabolismo secondario di alcuni funghi filamentosi • Aspergillus • Penicillium • Fusarium • Stachyobotris • Cephalosporium Sono una famiglia di oltre 300 molecole prodotte da muffe. Lo sviluppo fungino e la formazione di micotossine può avvenire su numerose specie di vegetali e può causare seri rischi per la salute degli animali e per l’uomo 89 LE MICOTOSSINE Epatotossiche: Sporidesmina, Aflatossine, Luteoschirina, Ciclorotina, Rubratossina, Sterigmatocistina) Nefrotossiche: Ocratossina, Citrinina Neurotossiche: Penitrem, Patulina, Citroviridina, Citotossiche: DON, Tricoteceni, T-2, HT-2, diacetossiscirpenolo Neosolaniolo, Nivalenolo, Diacetylnivalenolo, Fusarenon X Micotossine con attività estrogenica: Zearalenone Altre micotossine: Ergotina, Lupinosi, Fescue 90 LE MICOTOSSINE Aflatossina B1, B2, G1, G2 Mais, arachidi, spezie, frutta secca Aflatossina M1 Latte, uova, formaggio Ocratossina A Frumento, orzo, mais, caffè, vino, birra. Deossinivalenolo Frumento, mais, orzo Tossina T-2 e HT-2 Frumento, mais, orzo, segale Zearalenone Mais, frumento Fumonisine Mais, prodotti a base di mais Patulina Succhi di frutta (mele) 91 LA CONTAMINAZIONE DA AFLATOSSINA M1 Percentuale di conversione dell’aflatossina B1 ingerita in aflatossina M1 0.2% - 5% (3% medio) 92 LMR per l’aflatossina M1 nel latte e nei prodotti derivati Regolamento 1881/2006/CE Latte crudo, latte destinato alla fabbricazione di prodotti a base di latte Regolamento 1881/2006/CE Alimenti per l’infanzia e proseguimento per lattanti Alimenti dietetici e a fini medici 0.050 g/kg di 0.025 g/kg Circolare Ministero della Salute DGVA/IX/25664/F.5.b.b.2/P Formaggi stagionati a pasta dura e a lunga stagionatura (limite temporaneo) 0.450 g/kg 93 Metodi per l’analisi dell’aflatossina M1 nel latte Metodi di screening • ELISA • Flow-lateral strip Rapidi, risultati qualitativi, possono sovrastimare l’analita Metodi di conferma • HPLC-fluorimetria • LC-MS/MS Risultati quantitativi, accurati e precisi, in 24-48 ore 94 Gli additivi chimici "categorie funzionali” gli edulcoranti, i coloranti, i conservanti, gli antiossidanti, gli emulsionanti, gli esaltatori di sapidità, i gas d'imballaggio, gli stabilizzanti, gli addensanti gli agenti lievitanti. 95 La sicurezza degli additivi chimici Tutti gli additivi alimentari devono avere un’utilità dimostrata, devono essere sottoposti ad una valutazione di sicurezza completa e rigorosa prima di essere approvati per l’uso. Il principale organismo europeo di valutazione della sicurezza è il Comitato Scientifico dell’Alimentazione Umana della Commissione Europea (SCF - Scientific Committee for Food). A livello internazionale, esiste il Comitato congiunto di esperti sugli additivi alimentari (JECFA - Joint Expert Committee on Food Additives) della FAO e dell’OMS. 96 Il sistema di codifica degli additivi chimici La lettera E seguita da un numero indica che l’additivo è stato approvato dall’Unione Europea. Per ottenere questa denominazione, occorre che la sicurezza dell’additivo sia stata valutata sotto tutti gli aspetti dal SCF, il Comitato Scientifico dell’Alimentazione Umana. Questo sistema costituisce anche un modo semplice e pratico per indicare gli additivi autorizzati in tutte le lingue dell’Unione Europea. 97 Effetti degli additivi chimici sulla salute I coloranti reazioni alla tartrazina (E102, un colorante alimentare giallo) e al carminio (E120 o cocciniglia rossa). eruzioni cutanee, congestione nasale e orticaria, l’incidenza è molto bassa, raramente, reazioni allergiche IgEmediate per il carminio. I solfiti I cosiddetti solfitanti, vari additivi a base di solfito inorganico (E220-228), contenente biossido di zolfo (SO2). Sono usati per controllare la crescita microbica Nei soggetti sensibili (asmatici), i solfiti possono scatenare asma, con difficoltà respiratorie, fiato corto, respiro affannoso e tosse. Il glutammato monosodico (MSG) MSG è un esaltatore di sapidità impiegato nei piatti pronti, in alcune specialità cinesi, nelle salse e nelle zuppe. effetti collaterali tra cui mal di testa e formicolio 98 Attività della Regione Campania e dell’IZS del Mezzogiorno per la tutela del consumatore e della sicurezza alimentate piani di monitoraggio delle produzioni primarie per alimenti e mangimi (PNR e PNAA) piani di monitoraggio straordinari (diossine, aflatossine, mercurio, biotossine algali) Osservatorio Epidemiologico Veterinario dal 1999 (IZSME) Osservatorio Regionale per la Sicurezza Alimentare (ORSA) presso IZSME – www.orsa.it Attività di formazione continua in medicina (ECM) 99 Il controllo ufficiale e l’Autorità Giudiziaria CRITICITÀ Normativa molto articolata Significatività campionamenti Interpretazione dei risultati Invalidazione dei procedimenti Prescrizione dei processi Coordinamento attività tra SSN e AG Supporto tecnico-scientifico all’AG Aggiornamento e formazione 100 L’educazione alimentare Conservazione degli alimenti Scuole Preparazione degli alimenti Famiglia Somministrazione degli alimenti Associazioni di consumatori Informazione Riduzione inquinamento ambiente Imprese/Aziende Pubblicità Il nostro stile di vita è davvero il migliore ? Le nostre abitudini si possono cambiare ? Tutti gli alimenti e bevande che usiamo sono necessari ? 101 102
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