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 polimórficos para establecer un sistema de control de origen

geográfico y seguimiento de los animales, desde su nacimiento hasta su venta de sus partes en la carnicería.

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 permitirála identificación del foco original de posibles patologías

Sistemas de identificación en ganado bovinoEn 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- Registros individuales llevados en cada explotación- Bases de datos informatizadas

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 3x109 pares de bases (pb), las posibilidades que existen de variación entre los distintos individuos son enormes (3x106)

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 fragmentosde 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?

Imposibilidad de la existencia de individuos genéticamente idénticos

4

BASE DE DATOSsexo

explotación

procedencia

número de identificación individual

identificación del padre y de la madre

Resultados degenotipos

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.• Que sea estable

5

7246-26015SPS115(D15)

15137-18321TGLA122(D21S6)

7113-12520TGLA126(D20S1)

1077-9718TGLA227(D18S1)

5178-1901BM1824(D1S34)

10125-1432BM2113(D2S26)

7209-2235ETH104(D5S3)

10196-2223INRA023(D3S10)

8140-1589ETH225(D9S1)

Bovina

Nº alelosTamañoCromosomaMicrosatéliteEspecie

Microsatélites estandarizados a nivel internacional (ISAG)

-152-172-INRA132-258-270-BM1818-100-128-BM12589148-19019OARFCB30414269-30120HSC11215-261-CSRD2479122-1462OARFCB11782-13817OARCP498201-2191NRA237190-210-D5S210165-1795MCM5274138-15015SPS11313120-15410INRA0055162-1746BM13295135-1655OARAE1296181-26516MAF2147169-20714INRA0633121-13715MAF651292-1182OARFCB20

Ovina

Nº alelosTamañoCromosomaMicrosatéliteEspecie

6

-152-17223I NRA132-258-27023BM1818-145-1616BM1329-110-12023BM12589197-2153INRA2311221-247-CSRD2476152-1685MCM5273121-15715MAF6513118-12610INRA0059139-163-SRCRSP247209-235-SRCRSP086158-18021SRCRSP057173-17914INRA0631585-119-SRCRSP238137-1556ILSTS871293-1092OARFCB20

Caprina

Nº alelosTamañoCromosomaMicrosatéliteEspecie

Efecto del número de microsatélites en la probabilidad de que dos muestras coincidan por azar

7

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

2.-DETECCIÓN DE OGMs EN MATERIAS PRIMAS MEDIANTE PCR

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

CULTIVOS DE GMOs EN EL MUNDO

9

Fuente: James, 2005 (ISAAA Brief 34)

Evolución de los cultivos transgénicos

Evolución por tipo de cultivo

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%)

SOJAMAÍZ

ALGODÓNPATATA

PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE CULTIVOS TRANGÉNICOS

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 (CibaGeigy 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)

* Colza 3 variedades tolerantes a herbicidas (PlantGenetic System y AgrEvo)

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%

Aplicación a la verificación de etiquetas, seguimiento y detección de fraudes

Mediante técnica PCR

13

2.-Autentificación de los componentes de los alimentos

•Diferenciación de distintas especies •Patés y quesos•Hamburguesas y productos cárnicos procesados• …

14

Proteícos

Métodos analíticos

Genéticos

RAPD-PCR

RAPD-PCR

Identificación de fraudes en quesosRAPD: random amplification of polymorphic DNA

15

Sensibilidad de 25 pg

310 pb290 pb

750 pb

RAPD-PCRDiferenciación de

especies

340 pb

Caprino Ovino Bovino

340 pb310 pb

750 pb

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

RAPD-PCRQuesos

16

2

Patés

1 3

RAPD-PCR

C/C/PtPt PtPt O O PvPv PllPll C C PtPt

RAPD-PCRPatés

RAPD-PCR

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.

Cuantificación por densitometría de la banda

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 VENTAJAS

1.1.Sensibilidad Sensibilidad 2.2.Especificidad Especificidad 3.3.Capacidad de procesamiento de gran número de muestrasCapacidad de procesamiento de gran número de muestras

Detección rápida de bacterias productoras de exopolisacáridosdel 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):

DENTRO DEL SEGUNDO GRUPO (causan enfermedades)

19

Microrganismos Trastorno Posible producto Métodoque 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. LacteosY cárnicos

Aves, cerdo , res y Leche cruda

Pescado, miel, latas

Carne de res y aves,Salsas

Carne y productosLácteos

Pate, leche, queso, carneMariscos, ensalada de col

Leche, huevo crudo, carnede res y ave

Mayonesa, vegetales crudosLeche y aves

Ostras crudas, pescado

Leche, tofu, canales de cerdo

RAPD-PCR

PCR

PCR múltiple

PCR anidado

PCR duplex

PCR múltipleRT- PCRPCR-múltipleRT- PCRRT- PCR

PCR simple

RT- PCR

RT- PCR

EXISTEN KITS COMERCIALESEXISTEN KITS COMERCIALES

BAX (Qualicom, USA) Salmonella

Listeria

E.Coli O157:H7

PROBELIA (Sanofi, France) Salmonella

Listeria

TAQMAN (Perkin Elmer, USA) Salmonella

Listeria

E.Coli O 157