CARATTERIZZAZIONE INORGANICA E SPETTROSCOPICA DI FARINE A BASE DI PROTEINE ANIMALI TRASFORMATE (PAT)

This study is aimed at evaluating the possibility to adopt Raman Spectroscopy and inorganic analysis by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) and ionic chromatrography (IC) as new methods for the characterization of Processed Animal Proteins (PAP) and their individuation in animal feeds. The European approved methods are optic microscopy and real time PCR; both have some drawbacks, as highlighted by operators, represented in Italy by researchers of the IZS, the responsible institution for routine analysis on animal feeds. Optical microscopy requires long times and highly qualificated operators, and it's not species-specific; PCR is species-specific and sensible, but using DNA is not able to distinguish between allowed PAPs like de-hydratated milk and not allowed animal tissues. Many other techniques, as infrared microscopy, immunoassay methods, chromatographic and mass-spectrometry, were and are currently evaluated as possible alternative methods, similarly showing advantages and limitations. In this study 4 animal species' different PAP have been used: 1) PAP based on four different animal species (bovines, swines, poultry and fishes), 2) PAP based on poultry's feathers and 3) PAP based on three species of insects, a possible protein source to which interest is growing both for animal and human nutrition. All the procedure steps (samples pretreatment and analysis) and all the parameters and conditions were considered and optimized for both the techniques. The application of multivariate chemometric techniques to the experimental results allowed us to determine the identification capability of the two techniques, to highlight correlations among the variables and to reveal similarities and differences among the different species.

In questo studio è stata valutata la possibilità di utilizzo della spettroscopia Raman e dell'analisi inorganica tramite spettroscopia di emissione atomica con plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-OES) e cromatografia ionica (IC) come nuove metodiche alternative per la caratterizzazione di Proteine Animali Trasformate (PAT) e la loro individuazione in mangimi per allevamento. Le attuali normative Europee forniscono due metodiche ufficiali, basate sulla microscopia ottica e sulla PCR in tempo reale; entrambi i metodi presentano alcune problematiche, individuate dagli operatori stessi (in Italia rappresentati dagli Istituti Zooprofilattici Sperimentali, incaricati delle analisi di routine sui mangimi). La microscopia ottica richiede tempi lunghi e alta specializzazione dell'operatore, e non consente di ottenere un risultato specie-specifico; la tecnica PCR è specie-specifica e molto sensibile, ma basandosi sul riconoscimento di DNA animale non è in grado di distinguere eventuali substrati legalmente utilizzabili (quale il latte essiccato) da PAT derivanti da tessuti animali eventualmente vietati dalle normative. Altre alternative, quali la spettroscopia di massa, i metodi di dosaggio immunologico o le analisi IR, sono state valutate in questi anni, riscontrando vantaggi e limitazioni di vario tipo. Per questo studio sono state utilizzate 1) PAT derivate da 4 specie animali (bovini, suini, avicoli e specie ittiche) 2) una PAT derivante dalle sole piume delle specie avicole e 3) PAT basate su tre esemplari di insetti da allevamenti sperimentali, visto il crescente interesse nei confronti di fonti alternative di proteine per il consumo animale e umano. Per entrambe le metodologie considerate (Raman e analisi Inorganica) sono state ottimizzate sia le procedure di pretrattamento che le condizioni adeguate di analisi. Ai risultati sperimentali ottenuti sono poi state applicate tecniche chemiometriche multivariate al fine di testare le capacità identificative delle due tecniche, evidenziare correlazioni tra variabili ed eventuali similitudini o differenze tra le specie.