APPLICAZIONI DI MARCATORI MICROSATELLITE PER LA TRACCIABILITA' DEL POMODORO LUNGO LA FILIERA PRODUTTIVA

The term 'Agropirateria' means the fraudulent appropriation of products, terms, prestigious brands applied to products of inferior quality and different origin than the original. Another term was coined: 'Italian sounding', that is the 'Agropirateria' implemented in a foreign country to the detriment of an Italian product and that consists in the use of labels, symbols, colors or figures on the packaging that evoke the Italianness. The economic and social impact of this phenomenon makes serious and timely monitoring necessary, all the more necessary because of the exponential development in the global food industry. Traceability is defined as the ability to trace and follow a food, feed or substance through all stages of production and distribution (Reg. CE 178/2002), and has become mandatory, from January 2005, for all agro-food companies. In accordance with this legislation it is therefore necessary to apply continuous monitoring and to trace all the stages of the production chain. The application of DNA molecular analysis techniques offers a safe and rapid method for traceability, and one of the most used techniques in the plant field is based on the analysis of DNA regions defined as 'microsatellite' or SSR (Simple Sequence Repeats). In this final report, two case studies were taken into account concerning the application of this technique for the varietal identification in tomato and the consequent traceability of their product along the production chain. In the first work, the genetic diversity found in 47 of the tomato varieties most commonly grown in Italy was evaluated, of which 35 were used for industrial processing and 12 for fresh consumption. For this purpose, 11 SSR markers were used, enabling 48 alleles to be identified. The results have confirmed the possibility of obtaining a molecular 'fingerprinting' (DNA barcoding) of each variety exploitable for their traceability. In the second work, the SSR markers were used to identify the tomato 'San Marzano' along the production chain. This is because, despite being one of the Italian products protected by PDO (Protected Designation of Origin) and IPG (Protected Geographical Indication) since 1996, in the agro-food chain its berries are frequently replaced with those of similar shape and size produced by other cultivars. Both case studies have shown that SSR markers are a valid technique both for the identification of tomato cultivars and for their traceability and that allows the identification of frauds and counterfeits also in processed products. Recently, new DNA Barcoding techniques, based on amplification or sequencing of gene or inter-gene regions belonging to extra-nuclear genomes, are spreading. These sequences represent a small fraction of the total DNA of a cell but are characterized by nucleotide variability sufficient for the varietal 'fingerprinting'. In addiction the small size and presence in many copies within a cell allows information to be retrieved even in degraded samples or products subjected to repeated transformation processes.

Il neologismo 'Agropirateria' indica l'appropriazione fraudolenta di prodotti, termini, marchi prestigiosi applicati a prodotti di qualità inferiore e provenienza diversa rispetto all'originale. Recentemente è stato anche coniato il termine 'Italian sounding', ad indicare l'agropirateria attuata in un paese straniero ai danni di un prodotto italiano e che consiste nell'utilizzo di etichette, simboli, colori o figure sull'imballaggio che evocano l'italianità. L'impatto economico e sociale generato da tale fenomeno rende necessario un monitoraggio serio e puntuale, tanto più necessario a causa degli esponenziali sviluppi a livello globale dell'industria alimentare. La tracciabilità è definita come “la capacità di rintracciare e seguire un alimento, un mangime, un animale produttore di alimenti o una sostanza attraverso tutti gli stadi della produzione e della distribuzione” (Reg. CE 178/2002), ed è diventata obbligatoria, dal gennaio 2005, per tutte le aziende agro-alimentari. Nel rispetto di questa normativa è pertanto necessario applicare un continuo controllo e 'tracciare' tutte le fasi della catena produttiva. L'applicazione delle tecniche di analisi molecolare del DNA offre una metodica sicura e rapida per la tracciabilità, ed una delle tecniche più utilizzate in campo vegetale è basata sull'analisi di regioni del DNA definite 'microsatellite' o SSR (Simple Sequence Repeats). In questa relazione finale sono stati presi in considerazione due casi di studio relativi all'applicazione di questa tecnica per l'identificazione varietale in pomodoro e la conseguente tracciabilità del loro prodotto lungo la filiera produttiva. In un primo lavoro è stata valutata la diversità genetica presente in 47 delle varietà di pomodoro più comunemente coltivate in Italia, di cui 35 utilizzate per la trasformazione industriale e 12 per il consumo fresco. A questo scopo sono stati utilizzati 11 marcatori SSR, che hanno consentito di identificare 48 alleli. I risultati conseguiti hanno confermato la possibilità di ottenere un “fingerprinting” molecolare (DNA barcoding) di ciascuna varietà sfruttabile per la loro tracciabilità. In un secondo lavoro i marcatori SSR sono stati utilizzati per identificare il pomodoro 'San Marzano' lungo la filiera produttiva. Ciò perché, nonostante sia uno dei prodotti italiani protetto dal marchio PDO (Protected Designation of Origin) e dal marchio IPG (Protected Geographical Indication) dal 1996, nella filiera agro-alimentare le sue bacche sono frequentemente sostituite con quelle di forma e grandezza simile prodotte da altre cultivar. Entrambi i casi studio hanno evidenziato che i marcatori SSR rappresentano una valida tecnica sia per l'identificazione di cultivar di pomodoro che per la loro tracciabilità e che consentono di identificare frodi e contraffazioni anche in prodotti trasformati. Recentemente si stanno diffondendo nuove tecniche di DNA barcoding basate su amplificazione o sequenziamento di regioni geniche o inter-geniche appartenenti a genomi extra-nucleari. Queste sequenze rappresentano una piccola frazione del DNA totale di una cellula, ma sono caratterizzate da variabilità nucleotidica sufficiente per il 'fingerpinting' varietale. Inoltre, la ridotta dimensione e a loro presenza in molte copie entro una cellula, consente di recuperare informazioni anche in campioni degradati o in prodotti sottoposti a ripetuti processi di trasformazione.