MENU

Η Αυθεντικότητα και η Απάτη στα Τρόφιμα: Τα προβλήματα και οι μελλοντικές τάσεις

Η απάτη σε τρόφιμα αποτελεί ένα συνεχώς αυξανόμενο φαινόμενο, το οποίο οφείλεται στην παγκοσμιοποίηση, τις οικονομικές ευκαιρίες αλλά και την χαμηλή πιθανότητα τιμωρίας.

Αν και με τον όρο ‘απάτη τροφίμων’ εννοούμε την κακόβουλη παρέμβαση σε ένα τρόφιμο με σκοπό αποκλειστικά το οικονομικό όφελος, δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις που αυτού του είδους οι παρεμβάσεις έχουν και σοβαρές συνέπειες για την υγεία του καταναλωτή. Είτε λοιπόν μιλάμε για χρήση μελαμίνης σε αποβουτυρωμένο γάλα είτε για την προσθήκη πράσινου χρωστικού σε ηλιέλαιο ώστε να διατεθεί ως ‘γνήσιο’ ελαιόλαδο, η απάτη των τροφίμων σκοπό έχει να εξαπατήσει και να παραπλανήσει την αγορά (βιομηχανία και καταναλωτή).

Η βιομηχανία τροφίμων καλείται πλέον μέσα από την εφαρμογή συστημάτων διαχείρισης να αναπτύξει ένα συγκεκριμένο σχέδιο παρακολούθησης που επαληθεύει τις προδιαγραφές των υλών, την προέλευση, τα συστατικά, την επισήμανση, την αλυσίδα προμηθειών κτλ. Με τα τρόφιμα όμως σήμερα, να διασχίζουν τα σύνορα μέσα από πολύπλοκες διαδρομές τόσο οι αρμόδιες αρχές όσο και η βιομηχανία αγωνίζονται να ανιχνεύσουν νοθευμένα συστατικά, να προστατεύσουν την αλυσίδα εφοδιασμού και να αξιολογήσουν την αυθεντικότητα του τρόφιμου. Τα δύο πιο συνηθισμένα εμπόδια για την ανάλυση της απάτης στα τρόφιμα αλλά και για τον προσδιορισμό της γνησιότητας αυτών είναι:

  • Η έλλειψη μεθόδων για την ανίχνευση των πιθανών διαφορετικών στοιχείων αλλά και των πηγών προέλευσης του τρόφιμου
  • Η έλλειψη τυποποίησης και επικύρωσης των μεθόδων

 

Σήμερα, η πλέον διαδεδομένη και αξιόπιστη μέθοδος για την ανίχνευση της απάτης είναι ο γενετικός έλεγχος με τη χρήση τεχνικών όπως η τεχνολογία της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) για την «ανάγνωση» του DΝΑ που περιέχεται σε ένα δείγμα και είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές στον τομέα των πρωτεϊνών. Άλλες μέθοδοι όπως η ανάλυση του ‘αποτυπώματος’ χρησιμοποιούνται σε προϊόντα όπως το μέλι και το ελαιόλαδο. Στην πραγματικότητα όμως οι μέθοδοι αυτοί είναι χρονοβόρες, απαιτούν εξοπλισμό ενώ πρέπει συνεχώς να επικαιροποιούνται καθώς τις περισσότερες φορές η ‘απάτη’ είναι ταχύτερη της επιστήμης.

Στα πλαίσια αυτού του άρθρου θα θέλαμε να σας παρουσιάσαμε δυο καινοτόμες τεχνικές για την εκτίμηση της αυθεντικότητας και την νοθείας στα τρόφιμα:

 

ICP-MS

Από τις κυριότερες τεχνικές εκτίμησης αυθεντικότητας- νοθείας (authenticity- adulteration) είναι η φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος Αργού (ICP-MS). Αποτελεί την τεχνική με την πιο ραγδαία ανάπτυξη στον τομέα αυτό, λόγω της ικανότητας ταυτόχρονης πολυστοιχειακής ανάλυσης ακόμα και σε επίπεδα ιχνών (multi-element trace analysis).

Πρακτικά, ένα ICP-MS μπορεί να προσδιορίσει (ποιοτικά και ποσοτικά) όσα στοιχεία του Περιοδικού Πίνακα διαθέτουν μικρότερη 1η Ενέργεια Ιονισμού από αυτή του ευγενούς αερίου Αργού (Ar). Με την παραγωγή του πλάσματος Ar (που επιτυγχάνεται με την εφαρμογή ενός υψηλού δυναμικού από ένα σπειροειδές πηνίο συνήθως) εκλύεται μια τεράστια ενέργεια που οπτικά απεικονίζεται με μία εντυπωσιακή φλόγα η οποία φτάνει κατά μέσο όρο τους 10000 K (Kelvin). Αυτή η φλόγα-πλάσμα είναι ικανή να αποδιαλυτοποιήσει το αναλυόμενο δείγμα, να διασπάσει τα μόριά του σε άτομα (ατομοποίηση) και τα τελευταία να τα μετατρέψει σε ιόντα (ακόμα και για τις πιο δύστηκτες ενώσεις). Αυτή η μοναδική ιδιότητα του πλάσματος Ar είναι που δίνει την απόλυτη υπεροχή της τεχνικής αυτής απέναντι σε οποιαδήποτε άλλη σχετική με τον τομέα (ατομική απορρόφηση, XRF, οπτικές μέθοδοι κλπ.). Δύναται, λοιπόν, να προσδιορίσει 73 στοιχεία του Π.Π., στα χαμηλότερα όρια ανίχνευσης (για κάποια στοιχεία, συγκεντρώσεις μικρότερες του ενός τρισεκατομμυριοστού- 1ppt) σε απίθανα μικρό χρόνο (3 λεπτά περίπου για προσδιορισμό 73 στοιχείων).

Αν αναλογιστεί κανείς επιπροσθέτως και την τεχνολογική εξέλιξη αυτών των αναλυτικών οργάνων, με βελτιώσεις στην οργανολογία του, όπως επί παραδείγματι: (1) Η προσθήκη οκταπολικού κελιού σύγκρουσης (octapole reaction cell) ή αντίδρασης (reaction cell) για αποφυγή ισοτοπικών παρεμποδίσεων, (2) Η δυνατότητα ταυτόχρονης έγχυσης με το δείγμα, εσωτερικών προτύπων, (3) Ταυτόχρονης παρακολούθησης περισσότερων του ενός ισοτόπου του ίδιου στοιχείου (προς αποφυγή ισοτοπικών παρεμποδίσεων κυρίως προερχομένων από τη μήτρα-matrix), (4) Την αναβάθμιση των λογισμικών που διευκολύνουν επιπλέον σημαντικά τον χρήστη για την ερμηνεία των πειραματικών αποτελεσμάτων, σε συνδυασμό με την υψηλή ακρίβεια, την ευρεία δυναμική γραμμική περιοχή (μέχρι δέκα τάξεις μεγέθους) και την σημαντική μείωση του κόστους αγοράς του οργάνου σε σχέση με τη δεκαετία του ’90, αυτή η τεχνολογία αιχμής καθίσταται ολοένα και περισσότερο εφαρμοζόμενη παγκοσμίως.

Λόγω όλων των παραπάνω, οι ερευνητικές δημοσιεύσεις που χρησιμοποιούν την τεχνική αυτή για προσδιορισμό αυθεντικότητας-γεωγραφικής προέλευσης και νοθείας, συνεχώς αυξάνονται. Η τεχνολογία αυτή έχει φτάσει σε σημείο να αναγνωρίζει π.χ. αν το τοματάκι είναι Σαντορίνης ή όχι, αν ένας λαγός είναι άγριος ή οικόσιτος και από το βόρειο ή νότιο τμήμα ενός νησιού (Λήμνος) κ.α.

Η καρδιά- το κλειδί αυτών των μεθόδων είναι η δημιουργία του λεγόμενου «Στοιχειακού Προφίλ» (ένα στοιχειακό δακτυλικό αποτύπωμα) κάθε είδους δείγματος- τροφίμου. Αυτό βέβαια προϋποθέτει την ανάλυση αρκετών δειγμάτων που θα πρέπει να είναι πιστοποιημένα και αποδεδειγμένα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ποιότητας- προέλευσης- ταυτότητας όπως: συγκεκριμένη γεωγραφική προέλευση, εποχιακή- χρονική περίοδο συλλογής, καλλιεργητική τεχνική, διαδικασία μεταποίησης κ.α. Όλα αυτά αποτελούν προϋπόθεση ώστε να μπορέσει να δημιουργηθεί το σωστό μεταβολικό- στοιχειακό προφίλ και να υπολογιστεί ο ακριβέστερος δυνατόν αλγόριθμος που θα προκύψει μετά από εκτενή χημειομετρική- στατιστική ανάλυση (PCA, PLS κ.α.) από τα χιλιάδες δεδομένα (συγκεντρώσεις στοιχείων) που θα προκύψουν από τις αναλύσεις αυτών των πρωταρχικών πιστοποιημένων ποιότητας και προέλευσης δειγμάτων, ώστε να δημιουργηθεί σταδιακά η σωστή βάση δεδομένων.

Πού κρύβονται οι διαφοροποιήσεις των αναλυόμενων δειγμάτων στο στοιχειακό προφίλ; Η απάντηση είναι κυρίως στις διαφορετικές συγκεντρώσεις Σπανίων Γαιών (Rare Elements), χωρίς όμως να αποκλείονται διαφορετικές συγκεντρώσεις μίκρο- ή και μάκρο- στοιχείων.

Από τα παραπάνω συμπεραίνει κανείς την αξία αυτής της τεχνικής, όχι μόνο για τον αξιόπιστο και ταχύ πολυστοιχειακό ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό, αλλά και σαν τεχνολογία αιχμής για προσδιορισμό αυθεντικότητας γεωγραφικής προέλευσης ή νοθείας.

 

NGS - Νext Generation Sequencing

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων είκοσι χρόνων οι τεχνικές της μοριακής τεχνολογίας αποτελούν ανεκτίμητης αξίας εργαλείο ανίχνευσης της αυθεντικότητας αλλά και γενικότερα της ποιότητας των τροφίμων.

Αυτές οι μοριακές τεχνολογίες χρησιμοποιούν στοχευμένες και συγκεκριμένες ακολουθίες DNA (DNA-based technologies). Οι ακολουθίες DNA λειτουργούν ως βιολογικοί δείκτες ανίχνευσης νοθείας των τροφίμων, ενώ παράλληλα είναι εργαλείο ελέγχου της ποιότητας και προέλευσης των πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των προϊόντων τροφίμων. Για παράδειγμα, εφαρμόζονται για την ανίχνευση νοθείας κιμά με κρέας αλόγου, νοθείας σε μέλι, ανίχνευση παρουσίας χοιρινού κρέατος σε τρόφιμα που προορίζονται για μουσουλμάνους (halal meat), ή ακόμη και για τον εντοπισμό της γεωγραφικής προέλευσης των βασικών συστατικών από τα οποία αποτελούνται τα τρόφιμα.

Οι κυριότερες διαθέσιμες μοριακές τεχνολογίες που χρησιμοποιούν δείκτες DNA για την ανίχνευση της νοθείας περιγράφονται με τον όρο «Genomics». H εφαρμογή της τεχνολογίας Next Generation Sequencing (NGS) ως εργαλείο ανίχνευσης νοθείας αλλά και ποιότητας /προέλευσης των τροφίμων και των πρώτων υλών τους, έρχεται να αντικαταστήσει τις ήδη υπάρχουσες «παραδοσιακές» τεχνικές που χρησιμοποιούν δείκτες ακολουθίας DNA, και να υπερκαλύψει τα βασικά τους προβλήματα.

Συγκεκριμένα, η τεχνολογία NGS έχει υψηλότερη απόδοση σε σχέση με τις «παραδοσιακές» τεχνικές DNA και δεν εξαρτάται σε τόσο μεγάλο βαθμό από το είδος και την καθαρότητα του περιεχόμενου DNA των δειγμάτων τροφίμων προς ανάλυση. Επιπρόσθετα, η τεχνολογία NGS επιτρέπει την ανάλυση των τροφίμων με χαμηλότερο κόστος σε σχέση με παλαιότερες τεχνικές και πλεονεκτεί στην ικανότητα ταυτόχρονης επεξεργασίας εκατομμυρίων μορίων DNA.

Καταλήγοντας, αν και η ανίχνευση απάτης δεν θα αποτρέψει την απάτη, η ανίχνευση απάτης αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του μετριασμού αυτής. Ένα είμαι όμως σίγουρο ότι οι ‘απατεώνες’ δεν μπορούν να ξεφύγουν από την επιστήμη. Ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα αναλύσεων αποτελεί το θεμελιώδες συστατικό ενός προγράμματος πρόληψης και την βάση για την εφαρμογή ενός σωστού συστήματος διαχείρισης της ασφάλειας των τροφίμων.

 

Hellenic Research & Innovation Centre (www.hric.gr)

Δρ. Ευστράτιος Κωμαΐτης

Προϊστάμενος Εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας

 

Δρ. Βασιλική Γιατράκου

Προϊσταμένη Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας