Projekti / Programi
Uporaba tehnologije DNA za ugotavljanje poneverb v ribiških proizvodih z vrednotenjem socio ekonomskih vidikov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.03 |
Naravoslovje |
Biologija |
Ekosistemi |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B260 |
Biomedicinske vede |
Hidrobiologija, morska biologija, ekologija voda, limnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
hrana, ribištvo, ribiški proizvodi, poneverbe, DNA, Q-PCR, NGS
Raziskovalci (7)
Organizacije (2)
Povzetek
Ribe predstavljajo pomemben vir beljakovin v prehrani, zaradi oglaševanja blagodejnih učinkov na zdravje pa je njihova poraba v zadnjih desetletjih v razvitem delu sveta zelo narasla. Ribištvo je zelo kompleksna dejavnost in v razvitih državah zelo nadzorovana (Skupna ribiška politika ES), da bi zagotovili ohranitev ribjih staležev in delovanje ekosistemov. Z razvojem ribištva in z njim povezane predelovalne dejavnosti se je celotna veriga od ulova preko predelave in distribucije do potrošnika zelo podaljšala. Zato je ribiška panoga zelo občutljiva na poneverbe v celotni verigi od ribolova ali vzreje v akvakulturi do maloprodaje. Med njimi so najpogostejše zamenjave vrst (nenamerne zaradi velike podobnosti vrst in zato težke taksonomske določitve ali namerne, da se prikrije ilegalni lov, ali da se prodaja manj kakovostne vrste kot bolj kakovostne...), ki vplivajo na kakovost proizvoda. Ribiški proizvodi so po ugotovitvah INTERPOLA in Evropske komisije za hrano zelo podvrženi goljufijam tudi zaradi vedno daljše verige, lova na bolj oddaljenih območjih, iztovora in predelave v tretjih državah (npr. filetiranje) in nato ponovne predelave in distribucije do maloprodajnih mest. Zaradi spremenjenih prehranjevalnih navad so se zelo uveljavili izdelki za hitro pripravo (npr. ribje palčke…), ki vsebujejo zelo predelane sestavine in je njihovo vrstno sestavo težko ugotavljati. Zaradi škandalov s ponarejanjem hrane in zaradi vedno večjega prelova na globalni ravni, se je pojavila potreba po večjem nadzoru ter okrepila zavest potrošnikov, da se natančneje preverja ribiške proizvode. Poudariti je tudi potrebno, da niso zanemarljive zdravstvene težave, kajti nekatere vrste rib in drugi morski sadeži sodijo med zelo alergena živila, ki povzročajo anafilaktični šok, lahko so tudi strupeni zaradi toksinov ali kemijskega onesnaženja v okolju. Evropska komisija je izdala uredbo, ki predpisuje, katere informacije mora vsebovati deklaracija, da se potrošnik seznani z izvorom, načinom lova ter ribolovnim območjem, kadar gre za prodajo celih rib in filetov. Pri predelanih proizvodih pa se sledljivost izgubi. Z razvojem tehnologije DNA so se razvili tudi novi pristopi in tehnike za ugotavljanje poneverb v ribiških proizvodih. Nekatere tehnologije DNA so uradno v veljavi kot je denimo ugotavljanje identitete vrst na podlagi barkodiranja COI. V preteklih letih so bili izvedeni številni projekti, ki jih je financirala ES, ki so doprinesli nova spoznanja in rezultate in jih lahko uporabimo za razvoj tehnik za ugotavljanje vrstne identitete sestavin v ribiških proizvodih. Zaradi vedno večjega pritiska na ribolovne vire in številnih ugotovljenih goljufij v različni hrani so bile po celem svetu opravljene študije, da bi ocenili obseg goljufij in gospodarske škode, ki je povzročena. Rezultati kažejo, da ima velik delež ribiških proizvodov (od filetov do bolj predelanih proizvodov) napačno prepoznane vrste. Za Slovenijo so na voljo zelo skopi podatki. V študiji EK je navedeno da je bilo pri nas v letu 2015 približno 1% napačno določenih vrst ribjih filetov. V Sloveniji je za testiranje filetov v uporabi barkodiranje COI. Metoda je zanesljiva, vendar ima omejitve ko gre za toplotno ali močno predelane proizvode ali pa nizko vsebnost sestavin. Problem je prepoznala tudi EK in Komisija za ribištvo. Prav tako se pojavljajo zahteve s strani različnih deležnikov (MKGP, predelovalna industrija, ozaveščeni potrošniki…) po znanju in metodah, s katerimi je možno zanesljivo in hitro ugotavljati poneverbe ribiških proizvodov.
Cilji predlaganega projekta so pregledati ponudbo ribiških proizvodov na slovenskem tržišču in ugotoviti, kateri so najbolj rizični ribiški proizvodi in vrste, ki jih je potrebno nadzirat in preverjat identiteto deklariranih vrst, katere vrste so tržno najbolj pomembne in kolikšna je verjetnost, da so napačno identificirane. Prav tako je nujno potrebno vpeljati ustrezne napredne tehnologije DNA (metabarkodiranje na osnovi NGS, Q-PCR, LAMP) za o
Pomen za razvoj znanosti
V okviru projekta bomo, poleg implementacije že uveljavljenih molekularnih metod, kot je »DNA barkodiranje«, razvijali tudi nove inovativne metode, ki bodo hitrejše, cenovno ugodnejše in primerne za analizo predelanih ribiških proizvodov. Pri predelanih proizvodih se metoda “DNA barkodiranja” s COI ne obnese, saj toplotna obdelava in visok pritisk povzročita fragmentacijo DNA. S takšnimi proizvodi se pogosto zavaja potrošnike, proizvodi so neustrezno označeni in narejeni iz sestavin, ki pripadajo različnim vrstam, ki so neimenovane ali napačno poimenovane. Za take vzorce je iz literature znano, da že uveljavljene molekularne metode, ki temeljijo na daljših regijah DNA (DNA barcoding)niso učinkovite, saj sta Folmerjeva regija (655 baznih parov dolg fragment mitohondrijskega gena citokroma c oksidaze) ali del citokroma b preobsežna za analizo toplotno obdelanih vzorcev s fragmentirano DNA. V novejšem času se je za takšne vzorce uveljavila metoda metabarkodiranja, ki omogoča pomnoževanje krajših tarč (~ do 300 bp, npr. Leroyeva regija COI) za večje število vrst, kjer najprej z ustrezno tehniko izoliramo DNA iz celotnega vzorca, nato s PCR pomnožimo tarče in jih sekvenciramo z NGS (Next Generation Sequencing), na koncu pa z bioinformatskimi metodami uredimo in identificiramo sekvence ter tako določimo vrstno identiteto sestavin. Uporabnost metode v močno predelanih proizvodih potrjujejo številne objave v zadnjem letu. Poleg tega pristopa bomo uporabili tehnologijo Q-PCR za vzorce, kjer je potrebna visoka specifičnost za vrsto. Moderen detekcijski sistem za identifikacijo ribiških proizvodov bo slonel na konzervativnih nukleotidnih zaporedjih 16S rDNA. Takšna zaporedja raziskovalci pridobivajo vsakodnevno, vendar je pri tem potrebna previdnost, ker je zanesljivost odvisna od tehnične usposobljenosti raziskovalca in še bolj od taksonomske ekspertize, ki v današnjem času vedno bolj izginja. Zato je nujen razvoj takšnih molekularnih testov, ki bodo lahko v precejšnji meri nadomestili pomanjkanje taksonomskega znanja in bodo hkrati hitri, cenovno ugodni, zanesljivi in bodo omogočali identifikacijo vrst tudi takrat, ko le ta ni možna zaradi predelave rib. Razvoj in implementacija tovrstnih inovativnih molekularnih metod lahko ključno vpliva na nadaljnji razvoj naravoslovnih znanosti tudi na drugih področjih, kot so evolucijska genetika, biologija, farmacija, zdravstvo ter živilska tehnologija. Razvite inovativne molekularne metode nudijo možnosti komercializacije in s tem širitev takih metod v razvojne in znanstvene laboratorije, v katerih bodo razvijali nove tehnologije ter pridobivali nova znanstvena dognanja, ki bodo vplivala na razvoj znanosti v prihodnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Poneverbe v ribištvu, akvakulturi ter predelavi so eden od ključnih problemov današnjega časa saj so potrebe po zagotavljanju hrane zaradi naraščajočega prebivalstva zelo velike. Zaradi prelova ribolovnih populacij je ribištvo v EU in v razvitih državah zelo nadzorovana dejavnost, ki ji omejitve postavlja bodisi Skupna ribiška politika ES ter mednarodne organizacije, ki nadzorujejo ribolov. V zadnjih desetletjih je proizvodnja v akvakulturi presegla izlov in akvakultura predstavlja izredno hitro rastoč sektor z 8% letno rastjo predvsem v Aziji na Kitajskem. Po mnenju Interpola in EK so ribiški proizvodi na tretjem oziroma drugem mestu po številu ugotovljenih poneverb, k temu pa doprinese tudi ilegalen ribolov v nerazvitih državah in izven nadzorovanih območij EK, ki v oskrbno verigo vnaša ilegalen ulov. Na drugi strani pa so ravno poneverbe ribiških proizvodov najmanj raziskane zaradi slabo razvitih metodologij odkrivanja ter obsežnosti problema, ki jo predstavlja veliko število vrst, ki jih predeluje živilsko predelovalna industrija. V Sloveniji obstaja velik interes živilsko predelovalne industrije za tovrstnimi metodologijami, ki bi pomagale hitro, zanesljivo in razmeroma poceni ugotavljati izvor in vrstno sestavo surovine za predelavo, ki jo kupijo na mednarodnem trgu. V Sloveniji in še prej v Jugoslaviji smo imeli zelo razvito predelovalno industrijo (ARGO, DROGA, DELAMARIS in nekateri manjši predelovalci), ki je uporabljala ulov iz slovenske ribiške flote, ki je lovila v Jadranskem morju. V zadnjem desetletju, ko se je ribiška flota zmanjšala, je predelovalna industrija postala popolnoma odvisna od nakupa surovin na mednarodnem trgu. Nekateri predelovalci (DROGA; DELAMARIS) predelujejo ribe in svoje proizvode uspešno prodajajo na zahtevnih trgih izven Slovenije (npr. Avstrija in države JV Balkana). V pogovorih s predstavniki predelovalne industrije se je pokazalo, da imajo veliko potrebo po tovrstnih znanjih in testiranjih, ker sami nimajo dovolj znanja in tehnologije za preverjanje surovine, ki jo kupijo na mednarodnem trgu (tuni, lososi, skuše v DROGI). S tem so podvrženi velikemu tveganju, da kupijo manj kakovostno surovino, ali celo surovino, ki ne ustreza deklaraciji. Pri tem so oškodovani in izpostavljeni tveganju, da ob neskladnostih izgubijo zaupanje potrošnikov ali pa nastane neposredna finančna škoda zaradi nakupa poceni surovine po višji ceni. Zaradi teh dejstev obstaja velik interes v predelovalni industriji po rezultatih predlaganega projekta ter po vpeljavi tehnologij v vsakodnevno prakso.
Inštitucije državne uprave so v preteklosti že izkazale potrebo po dodatnih testih, ki bi zagotavljali sledljivost ribiških proizvodov (inšpekcijske službe, carina…). Trenutno v Sloveniji izvaja testiranje vrstne istovetnosti rib laboratorij na Veterinarski fakulteti, ki deluje po pooblastilu Uprave za varno hrano MKGP. Omenjeni laboratorij uporablja metodo barkodiranja COI, ki je primerna za filete in druge manj predelane proizvode, medtem ko manjkajo metode za identifikacijo v toplotno obdelanih in predelanih kompleksnih proizvodih. Predlagani projekt ponuja rešitve za takšne vzorce in rezultati bodo na voljo za prenos v rutinsko testiranje.
Razviti molekularni testi nudijo možnosti komercializacije, saj jih je možno uporabiti kot metodo za potrditev istovetnosti produkta, ki jo lahko uporabijo inšpekcijske službe ali komercialni laboratoriji. Tako bodo lahko inšpekcijske kontrole bolj pogoste, kar bo tudi pripomoglo k zmanjšanju goljufij in izboljšanju sledljivosti svežih in predelanih ribiških proizvodov. Rezultati projekta bodo prispevali tudi k višji prehranski varnosti, ki je glavno vodilo kmetijske in prehranske politike, s poudarkom na lokalni in trajnostni oskrbi. To se vključuje v prednostno področje "Naravni in tradicionalni viri za prihodnost" Strategije pametne specializacije. Sledenje svežih in predelanih ribiških proizvodov predstavlja tudi priložnost za lokalne ribiče, ki bodo v ribarnicah lažje prodali s
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2019,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
