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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
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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
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-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
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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)
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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
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2.-Autentificación de los componentes de los alimentos
•Diferenciación de distintas especies •Patés y quesos•Hamburguesas y productos cárnicos procesados• …
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Proteícos
Métodos analíticos
Genéticos
RAPD-PCR
RAPD-PCR
Identificación de fraudes en quesosRAPD: random amplification of polymorphic DNA
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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
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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
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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)
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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