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1 Convegno: Metodi e tecniche di valutazione dellorigine delle produzioni alimentari MILANO 25/06/2010 IMPIEGO DI TECNICHE ANALITICHE DI RISONANZA MAGNETICA.

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1 1 Convegno: Metodi e tecniche di valutazione dellorigine delle produzioni alimentari MILANO 25/06/2010 IMPIEGO DI TECNICHE ANALITICHE DI RISONANZA MAGNETICA NELLA TRACCIABILITA E VALORIZZAZIONE DI DIVERSI PRODOTTI ALIMENTARI

2 2 FOOD DISCOVERY Strumenti di indagine MRI risonanza magnetica per immagini Fluorescenza e bioluminescenza Microscopia ottica, immunocitochimica, microscopia confocale laser Microscopia elettronica a scansione, micro analisi Microscopia elettronica a trasmissione NMR risonanza magnetica nucleare Biologia molecolare (RT-PCR, microarray, superarray, ecc.)

3 3 VALORIZZARE CON LE IMMAGINI

4 4 ELABORAZIONE IMMAGINI MRI DI CASTAGNA

5 5 MRI : TARTUFO Descrive la struttura interna e quindi lo stadio di maturazione, la percentuale di acqua e di lipidi del tartufo esaminato

6 6MRI Elaborazione 3D di camera aerifera

7 Punteggiature scure della polpa riconducibili a raccolte di prodotti di fermentazione (da confermare) MRI Pero Misso (Lessinia)

8 8 VALORIZZARE CON IMMAGINI E DATI ANALITICI

9 9 Parte sinistra Parte destra Parte centrale MRI: ANALISI SPETTRALE FOCALIZZATA DI TARTUFO

10 10 MRI: TARTUFO Risultati dellanalisi localizzata

11 11 VALORIZZARE CON IMMAGINI DENTRO LORGANISMO

12 Immagine al confocale. La tubulina di alcune cellule di endotelio colorata in verde da anticorpi coniugati alla fluoresceina, la actina colorata da Texas red coniugato alla falloidina in rosso, ed il dna colorato in azzurro dal DAPI CONFOCAL SCANNING MICROSCOPY

13 IMMONOCYTOCHEMISTRY IMMONOCYTOCHEMISTRY AND IN SITU HYBRIDIZATION AND IN SITU HYBRIDIZATION RAT, TRACHEA IMMUNOSTAINED WITH GUSTDUCIN WITH GUSTDUCIN

14 14 LA RICERCA SCIENTIFICA E LAPPLICAZIONE IN FILIERA

15 15 Identificazione geografica con spettri NMR Mannina & C Università degli Studi del Molise

16 16 Assegnazioni di composti chimici Confronto di spettri interi di vini METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR (risonanza magnetica nucleare): Tracciati di vini della Valtellina e toscani

17 17 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR Vini della Valtellina e toscani In rosa 2 delle 6 aree che permettono la differenziazione dei vini analizzati (Valtellina, Orcia, Montepulciano) Vini della Valtellina OrciaMontepulciano Distribuzione dei vini con lanalisi dei componenti principali

18 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR Vini della Valtellina e toscani

19 COMPARAZIONE POLIFENOLI NMR Vini della Valtellina e toscani

20 20 CASAR POLPA Mutti polpa Cirio polpa Cirio S.Marzano Esselunga polpa Le aree rosa evidenziano 4 delle 9 zone dei tracciati che permettono di differenziare e identificare i pomodori analizzati METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR CONSERVE DI POMODORO

21 21 Mutti polpa Cirio polpa Lotto 70b Lotto 68b Lotto 69b Lotto 68 Lotto 69 Cirio polpa Cirio S. Marzano Mutti polpa CASAR POLPA Esselunga polpa Lotto 70 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR TIPIZZAZIONE CONSERVA DI POMODORO CASAR

22 Latte Italia Latte Lettonia METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR LATTE LETTONE E ITALIANO PCA SPETTRI Latte giorni 1 e 3 La discriminazione tra gruppi avviene sulle Componenti Principali 1 (asse azzurro) e 2 (asse giallo): la provenienza del latte è ben individuabile

23 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR PARMIGIANO DA LATTE DI FRISONA E BRUNA ITALIANA SPETTRI Da 8 a 6.6 ppm TIROSINA PH-ALANINA 1 AMMINOACIDO ED 1 ANTIOSSIDANTE (?) I 2 campioni differiscono per il contenuto di Tirosina, e di un amminoacido ed un antiossidante (?), non ancora assegnati

24 24 NMREQUALITA

25 [Acrilammide] vs. T di tostatura 100% Arabica 100% Robusta (Vietnam ) 30% Robusta – 70 % Arabica 10% Robusta – 90% Arabica acrilammide METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA NMR CAFFE TOSTATO

26 Tempo = 0 Tempo = 1 Tempo = 2 Tempo = 3 METODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFE NMR CAFFE TOSTATO – PC1 vs. PC2

27 0.00 – 0.06 ppm 1.34 – 1.42 ppm 1.18 – 1.26 ppm METODI DI VALUTAZIONE SHELF-LIFE NMR CAFFE TOSTATO – PC1 vs. PC2 loadings

28 28 NMRVSHPLC

29 29 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

30 30 METODI DI IDENTIFICAZIONE DORIGINE NMR VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON (zona spettrale)

31 31 ANALITI HPLC: MARKER VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

32 32 ANALITI NMR: MARKER VINI TRAMINER, CHARDONNAIS, SAUVIGNON

33 33 Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 Analisi qualitative convenzionali I valori sono tipici di oli extra vergini di oliva di ottima qualità. L'analisi sensoriale è tipica di oli con fruttato verde medio, amaro medio e piccante medio. Solo per il campione corrispondente al n. 14 sono stati percepiti difetti con intensità vicina al valore di soglia (difetto di verme, riscaldo e avvinato).

34 34 Il profilo relativo alle sostanze volatili è quello tipico di oli extra vergini di oliva di ottima qualità. Il trans-2- esenale, che rappresenta un buon indice di qualità con il suo caratteristico aroma di erba tagliata di fresco, è il componente più abbondante. I contenuti di 1-penten-3-one e di 1-penten-3-olo, sostanze molto ben correlate con l'intensità del fruttato, sono anch'essi elevati a confermare l'ottima qualità degli oli sottoposti ad analisi. Le sostanze volatili associate ai cinque difetti prevalenti di: riscaldo, morchia, rancido, muffa e avvinato sono assenti o presenti in tracce ad eccezione del campione n. 14 che, analogamente a quanto riscontrato con la valutazione organolettica, contiene quantità discrete di etile acetato (avvinato) e di alcole isoamilico (riscaldo). Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 Analisi qualitative convenzionali

35 35 I contenuti di tocoferoli sono tipici di oli extra vergini di oliva di ottima qualità. TOCOFEROLI (mg/Kg) -Tocoferolo Tocoferoli tot mg/Kg PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA PA Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 Analisi qualitative convenzionali

36 36 I contenuti di sostanze fenoliche sono tipici di oli extra vergini di oliva di ottima qualità ad eccezione del campione n. 14 Si conferma la correlazione tra le sostanze derivate dall'aglicone dell'oleuropeina e l'intensità dell'amaro percepita dagli assaggiatori (correlazione 0,86), nonché la correlazione tra l'aglicone del glistroside e l'intensità dell'attributo "piccante" riscontrato dagli assaggiatori (correlazione 0,80) Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 Analisi qualitative convenzionali

37 37 I contenuti percentuali di acidi grassi sono tipici degli oli extra vergini di oliva Per tutti i campioni considerati, a riscontro dell'ottima qualità degli stessi, il contenuto percentuale di acido oleico è elevato. Tale considerazione è corroborata dall'alto valore del rapporto Oleico/Linoleico (superiore a 7) Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 Analisi qualitative convenzionali

38 38 I dati ottenuti saranno sottoposti ad analisi statistica. Alcune differenze sono comunque evidenti: tracciato in verde è il campione n° 14 Caratterizzazione Olio extravergine di Arezzo 2009 NMR

39 39 INDAGINI SPECIFICHE

40 MRI prosciutto: vena con difetto

41 OPTOCAL IMAGING prosciutto: vena con difetto

42 ISTOLOGIA prosciutto: zona con difetto

43 Zona normale Zona con difetto Nuovo picco (7.29 ppm) Nuovo picco (8.56 ppm) NMR prosciutto: zona con difetto

44 Microscopia elettronica a scansione e microanalisi Prosciutto: zona con difetto

45 45 FOOD DISCOVERY

46 46 METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA MRI Comparazione immagini trote Trota 1 giorno dallarrivo Trota 1mese dallarrivo Trota 1 anno dallarrivo

47 Ibrido allarrivo Ibrido 4 mesi dallarrivo Ibrido 11 mesi dallarrivo Ibrido allarrivo Ibrido 4 mesi dallarrivo Ibrido 11 mesi dallarrivo METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA MRI Comparazione immagini storioni

48 Uno dei 20 spettri localizzati per individuare il rapporto tra grasso intramuscolare ed extramuscolare METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA MRI Spettroscopia localizzata di muscolo di trota

49 METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA MRI Spettroscopia localizzata di muscolo di trota: schema riassuntivo

50 Legenda: nero, ibrido 4 mesi; rosso, ibrido commerciale; verde, siberiano 11 mesi; viola, siberiano 4 mesi METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA NMR Storioni: spettri di estratti acquosi

51 I dati cerchiati in rosso sono statisticamente significativi al t-test METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA NMR Storioni: comparazione di alcuni metaboliti

52 METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA NMR Storioni: rapporto tra gli integrali di acidi grassi e lo standard TMS

53 METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA Microscopia elettronica a scansione Trota 1 mese dallarrivo: tessuto muscolare

54 54 METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA Microscopia elettronica a scansione Trota 1 giorno dallarrivo: tessuto muscolare

55 Tessuto muscolare senza grasso inframuscolare, con artefatto in misura inferiore per maggiore compattezza del tessuto METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA Microscopia ottica Trota 1 mese dallarrivo: tessuto muscolare

56 Cerchiato in rosso: tessuto adiposo inframuscolare METODI DI VALUTAZIONE QUALITATIVA Microscopia ottica Trota 1 giorno dallarrivo: tessuto muscolare

57 57 Ricerca dellimpatto di oli extravergini doliva sui metaboliti serici di animali da laboratorio Disegno sperimentale: - 60 ratti adulti con un regime calorico alimentare superiore del 20% rispetto ai fabbisogni - diete: controllo, olio di cocco (aterogenetico), 4 oli extravergini doliva di provenienza italiana (Garda, Grosseto, Arezzo + denominati territoriali, olio extravergine doliva di origine italiana con prezzo di vendita al dettagli euro 2,5 in bottiglia da 1 litro – denominato commerciale) - analisi NMR (risonanza magnetica nucleare) del siero dopo 60 giorni di somministrazione

58 A D E F G A D C BC B E F G a.u. G A WAT IBAT WAT IBAT IMAGING SPETTROSCOPICO: PUFA Magn Reson Med :879.

59 59 Biologia molecolare (CD36) Espressione dei geni: trasportatori di grassi controllococcocommercialearezzo duodenoduodeno fegatofegato duodenoduodeno duodenoduodeno duodenoduodeno fegatofegato fegatofegato fegatofegato

60 60 Ricerca dellimpatto di oli extravergini doliva sui metaboliti serici di animali da laboratorio Esempio di tracciato NMR del siero di ratto

61 61 Ricerca dellimpatto di oli extravergini doliva sui metaboliti serici di animali da laboratorio Analisi statistica: risultati dei trattamenti olio di cocco, commerciale e territoriale Commento: lolio di cocco e lolio extravergine commerciale inducono profili metabolici simili e differenti dagli oli extravergini doliva territoriali

62 62 LA BILANCIA DEL BENESSERE Iniziando nell'utero e continuando durante tutta la vita, Iniziando nell'utero e continuando durante tutta la vita, i fattori ambientali sono decisivi per lo stato di salute decenni più tardi SALUTE ATTIVATORI DI MALATTIE (esogeni ed endogeni) INIBITORI DI MALATTIE (esogeni ed endogeni)

63 63 GRAZIE DELLATTENZIONE


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