Raziskovalni projekti

Vsebinski opis projekta

Varna in kakovostna hrana je temeljna potreba družbe ter ključna za blaginjo in gospodarsko rast. Pri njenem zagotavljanju je izjemnega pomena zagotavljanje oz. preverjanje avtentičnosti – skladnosti živila z njegovo deklaracijo. Kljub razmeroma dobro razvitim sistemom sledljivosti v EU pa je v globalni ekonomiji, kjer dolge in razvejane dobavne verige pogosto presegajo okvire kontinentov, težko zagotavljati sledljivost vseh sestavin, kar dopušča precej manevrskega prostora za različne goljufive prakse, ki so prepoznane kot velik globalen problem.

Čeprav so kemijske in mikrobiološke analize dobro razvite in vpeljane in ključne za zagotavljanje varnosti in kakovosti živil, je taksonomsko preverjanje avtentičnosti živil živalskega ali rastlinskega izvora znatno bolj zahtevno. Že ugotavljanje dejanskih živalskih ali rastlinskih vrst v enostavnih živilih je oteženo, težave pa so še bolj izrazite pri različnih živilskih izdelkih, kjer so surovine predelane in/ali zmešane. Takšni izdelki bi lahko vsebovali sestavine, drugačne od deklariranih, ki so cenejše in s tem lahko manj kvalitetne, kar bi bilo pogosto težko ali nemogoče ugotoviti. Po drugi strani pa bi lahko vseboval tudi sestavine, ki bi grobo kršile etična ali verska prepričanja kupca, škodile njegovemu zdravju, ali celo sestavine, ki niso primerne za prehrano ljudi. Odstopanja predstavljajo problem z vidika zdravja ljudi in varstva potrošnikov, zaradi vpliva na celotno prehransko verigo pa lahko negativno vplivajo tudi na konkurenčnost in gospodarsko rast, naravovarstvo in trajnostno rabo dobrin.

Vzporedno z eksplozivnim razvojem molekularne genetike in naslednje generacije sekvenciranja (NGS) se je ekoloških raziskavah v zadnjih dveh desetletjih zelo razvilo področje DNA barkodiranja in metabarkodiranja s pomočjo NGS. Metode omogočajo zanesljivo prepoznavo živalske ali rastlinske vrste iz vzorcev DNA, pri tem pa metabarkodiranje omogoča tudi določanje vrstne sestave kompleksnih mešanih vzorcev. Metode imajo velik potencial za nadzor sestave živil, kljub temu pa je njihova uporaba za zdaj redka in uporabljena predvsem v raziskovalnem kontekstu. Širša dostopnost bi omogočila novo raven nadzora sestave živil v celotni prehranski verigi, vključno s končnim izdelkom na policah trgovin.

Glavni cilj projekta je metode DNA barkodiranja in metabarkodiranja, ki smo jih razvili in jih uporabljamo za analize taksonomske sestave v DNA vzorcih iz okolja (eDNA), prenesti v analitiko živil in tako postavili temelje za hitre, zanesljive in cenovno učinkovite določitve taksonomske sestave tako enostavnih živil kot tudi sestavljenih in tehnološko obdelanih živilskih izdelkov. Metode bomo prilagodili, testirali na znanih vzorcih živil različne sestave in optimizirali bioinformacijsko obdelavo podatkov.  Testirali jih bomo na dejanskih vzorcih s terena in primerjali njihovo uporabnost z metodami, ki so v rutinski rabi. Za izbrane vrste bomo razvili in/ali validirali metode za semikvantitativno določanje deleža sestavine v celotnem vzorcu s pomočjo barkodiranja in metabarkodiranja. Načrtujemo, da bodo ob koncu projekta metode na voljo končnim uporabnikom.

Pričakujemo, da bodo imeli rezultati projekta in razvite metode pomembne in večplastne vplive na družbo. Inšpekcijskemu nadzoru bodo omogočale lažje in učinkovitejše zaznavanje različnih goljufivih praks, podjetjem v živilski verigi pa hiter, zanesljiv in cenovno učinkovit nadzor avtentičnosti vhodnih surovin. Z izboljšanjem sistema zagotavljanja avtentičnosti bo tudi pridelovalcem omogočeno doseganje višjih cen za kakovostna, v Sloveniji pridelana živila. Posledično se lahko izboljša ekonomika in zviša konkurenčnost kmetijske in živilsko-predelovalne dejavnosti, tako na domačem kot na tujem tržišču. S tem lahko pride do kaskadnih učinkov in pozitivnega vpliva na gospodarsko rast in razvoj slovenske družbe.

Sestava projektne skupine

• link na sicris

Faze projekta in njihova realizacija

DELOVNI SVEŽENJ 1: Prenos metod metabarkodiranja iz eDNA študij taksonomske sestave prehrane živali v analizo taksonomske sestave živil.

DELOVNI SVEŽENJ 2: nadgradnja bioinformacijskih orodij in baze podatkov za hitre avtomatizirane analize in učinkovito obravnavo rezultatov.

DELOVNI SVEŽENJ 3: Praktična uporaba NGS analize taksonomske sestave živil na dejanskih vzorcih s terena in primerjava NGS metode z metodami, ki so v rutinski uporabi.

DELOVNI SVEŽENJ 4: Izboljšanje taksonomske resolucije za ključne taksone.

DELOVNI SVEŽENJ 5: Validacija vpeljanih semikvantitativnih metod za kvantifikacijo prisotnosti nekaterih tarčnih taksonov v živilih in semikvantitativno določanje nekaterih tarčnih taksonov z NGS metabarkodiranjem.

Partnerji v projektu

• UL VF - Univerza v Ljubljani Veterinarska fakulteta