Bando Pi.Te.F.: PIATTAFORMA TECNOLOGICA DI “FILIERA”
Progetto: Strumento di misura portatile e wireless per la rilevazione quantitativa di aflatossina M1 nel latte.
Acronimo: “SMARTEST”

IL PROGETTO

Il progetto ha realizzato un sistema di misura versatile (adatto a LFS (Lateral Flow Strip) di diversa origine) capace di eseguire misure quantitative, low-cost, ed automatiche (senza la presenza di operatori esperti), di aflatossina (AT) M1 all’origine, ovvero contestualmente al ritiro del latte, in modo da permettere misure su tutti i lotti e non più a campione come oggi. Completamente automatico (quindi capace di performare indipendentemente dall’operatore e dall’ambiente) e flessibile, ovvero capace di impiegare diverse LFS di diversi fornitori commerciali, costituirà l’elemento mancante in grado di restituire misure in campo ed in tempo reale.

Il presente progetto di ricerca e sviluppo è fondato ed è stato sostenuto dalla collaborazione di un partenariato imprenditoriale capace di ricoprire con aderenza, organicità e completezza tutta la filiera/dominio produttivo/catena del valore relativa alla nuova strumentazione analitica.
Inoltre, questa nuova tecnologia rappresenta una pietra miliare non solo per le ricadute economiche nel settore lattiero caseario, ma avrebbe importanti ricadute anche sulla salute del consumatore. Infatti, solo attraverso un controllo dettagliato e distribuito sui singoli lotti e frazionato sulle sotto partite è possibile ambire ad una accurata riduzione dell’esposizione a suddette tossine. Infine il partenariato, considerata sia la rilevanza del settore lattiero caseario della Regione, sia la futura possibilità di estendere la tecnologia definita in SMARTEST ad altri settori produttivi agroalimentari (in primis frutta secca e cerali per alimenti) ritiene strategico, per conseguire il necessario vantaggio competitivo, incrementare il proprio know how attraverso questo progetto di filiera.

IL PROBLEMA

Ad oggi il rilevamento di AT M1 è eseguito con metodi di screening basati su tecniche (semi)quantitative quali lateral flow strip (LFS), oppure kit ELISA (più risoluti, costosi e lenti dei precedenti), oppure con successive analisi confirmatorie basate su cromatografia liquida accoppiata a spettroscopia di massa (metodica “gold standard”, ma non idonea a sistemi “point of care”). Seppur alcuni fornitori di LFS dispongano di lettori ottici per una stima quantitativa, risoluta e a basso costo del AT M1, queste apparecchiature non sono portatili, sono vincolate ad un solo tipo di LFS, e l’esito della misura è largamente condizionato dall’ambiente di misura (temperatura, umidità, radiazione elettromagnetica) e dall’abilità dell’operatore.

Le aflatossine (AT) sono prodotti metabolici secondari epatotossici e cancerogeni, sintetizzati da funghi appartenenti in particolare alle specie Aspergillus flavus. Tra i diversi metaboliti secondari delle AT, la M1 è quella che ha mostrato più elevate tossicità e cancerogenicità nell’uomo e negli animali. Le AT si trovano come contaminanti naturali in molti mangimi di origine vegetale e, una volta ingerite dai ruminanti, una considerevole quantità viene adsorbita, metabolizzata e secreta nelle urine e nel latte. Le micotossine rappresentano un problema considerevole a livello mondiale per la salute dell’uomo e degli animali da reddito, recenti valutazioni della Commissione Europea (CE) infatti stimano che oltre il 20% dei prodotti lattiero-caseari siano contaminati da AT M1. Se l’ingestione di AT comporta per il bestiame ridotta crescita e fertilità, data l’elevata liposolubilità dell’AT M1, nell’uomo vi sono ancora più drastici effetti, che vanno dal l’immunodepressione, all’aumento della suscettibilità alle infezioni e al cancro e a disturbi gastroenterici. La CE ha stabilito il tenore massimo di AT M1 nei prodotti alimentari pari a 50ppt (25ppt per i prodotti da destinare ai lattanti e bambini).

LA SOLUZIONE

Il progetto di filiera riguarda il consolidamento di una nuova tecnologia per strumentazione analitica rivolta in primis alla sicurezza alimentare applicata al latte, (secondo una stima dell’UE del 2016, il 35% del latte importato è contaminato da AT M1), che oltre ad essere uno degli alimenti fondamentali sotto il profilo nutrizionale è anche la base per la produzione di numerosi derivati (formaggio, burro, yogurt, gelati, cioccolato, …) che rappresentano un’eccellenza piemontese. Inoltre, si prevede come ricadute secondarie la possibilità di estendere sia il campo di utilizzo (ad esempio con FLS per la rilevazione della carica batterica) sia il settore di applicazione (ad esempio attraverso l’utilizzo di LFS opportunamente preparati) per rilevare pesticidi o contaminanti dell’agrifood. Quindi, sotto il profilo della strategia regionale S3, il progetto si inserisce all’interno del settore “Made in”. Vale la pena qui ricordare che il mercato italiano del latte è pari a 12.5 milioni di tonnellate (2018), 168 milioni di tonnellate in Europa con 12.000 produttori e 300.000 addetti. Il Piemonte rappresenta circa il 30% del mercato italiano.

Lo schema che segue riporta le componenti della filiera e la posizione dei partner rispetto a questi:

GLI OBIETTIVI

Per quanto riguarda gli obiettivi, il progetto rappresenta un tassello importante per creare e sostenere una nuova filiera Piemonte basata sullo sviluppo e consolidamento di una nuova tecnologia tuttora non ancora presente sul mercato. Mettendo a fattor comune le singole competenze e le specifiche tecnologie dei partner, si vuole promuovere un’innovazione tecnologica in grado non solo di rispondere ad un’esigenza di mercato tuttora insoddisfatta, ma soprattutto costituire un primo e fondante presupposto di coerenza strategica e unità di visione nell’ambito della strumentazione analitica rappresentata dalla suddetta filiera.

Dall’innovazione tecnologia promossa dalla presente e nuova filiera industriale si genereranno effetti ad alto valore aggiunto per il comparto alimentare piemontese (maggiore controllo, sicurezza alimentare, prodotti di qualità e maggiore efficienza di tutto il ciclo). Per fare ciò, si ricorre alla catena di valore dei partner tecnici, che studieranno e consolideranno un dispositivo di rilevamento quantitativo della aflatossina pericolosa per la salute del consumatore.

I RISULTATI

Il progetto ha portato alla costruzione di un prototipo di lettore:

Con le seguenti componenti:

Adattatori

Elettronica di controllo

Interfaccia utente