Integrità del grano: nuove prospettive riguardo sicurezza, qualità e autenticità attraverso tecniche analitiche avanzate.

Il grano (Triticum spp.) è un cereale la cui coltivazione, originaria della Mesopotamia, si è diffusa in tutto il mondo. Nel 2013, la sua produzione mondiale è stata di 713 milioni di tonnellate, rendendolo il terzo cereale prodotto dopo mais e riso. In termini di utilizzo, rimane la seconda coltivazione ad uso umano dopo il riso e la prima fonte di proteine vegetali nella dieta umana. Purtroppo la sua coltivazione è soggetta ovunque a patologie di campo, che portano ad importanti conseguenze in termini di sicurezza e approvvigionamento di materie prime. Tra i funghi patogeni, quelli del genere Fusarium sono responsabili dello sviluppo della principale patologia del grano, la fusariosi della spiga, e dell’accumulo di micotossine. Oltre alle possibili implicazioni tossicologiche, l’incidenza di fusariosi influenza sia gli aspetti quantitativi che qualitativi della produzione del grano, portando inoltre ad enormi perdite economiche. In questo quadro, di grande importanza sono gli aspetti relativi all’autenticità, in quanto la sostituzione di un ingrediente con uno simile o più economico può verificarsi e incidere direttamente sulla qualità e sulla sicurezza del prodotto finito, dimostrando come qualità, sicurezza e autenticità siano aspetti fortemente legati l’uno all'altro, contribuendo insieme alla valutazione dell'integrità del grano. Esistono ad oggi diversi metodi per valutare la conformità di un alimento in termini di sicurezza, qualità e autenticità. Queste tecniche analitiche, per lo più targeted, prevedono l'analisi di uno o un numero ristretto di composti (micotossine, proteine, DNA, ecc) da una miscela complessa. Tuttavia, un requisito necessario per applicare l'approccio targeted è conoscere l'identità del composto prima che possa essere rilevato, escludendo la sua applicazione per l'analisi dei composti sconosciuti. Considerando però le crescenti esigenze da parte delle autorità normative per il controllo della sicurezza alimentare e della qualità, lo sviluppo di metodologie analitiche innovative e complementari untargeted, è altamente raccomandabile. La ricerca moderna nel campo della scienza alimentare si sta infatti spostando da metodologie classiche a strategie analitiche avanzate in cui le tecniche di spettrometria di massa svolgono un ruolo cruciale. Principale scopo del progetto di dottorato è stato quello di fornire risultati concreti circa il potenziale di queste nuove tecniche basate sulla spettrometria di massa per garantire la sicurezza, la qualità e l'autenticità del grano. La presente tesi di dottorato è organizzata in tre sezioni principali. La prima sezione è dedicata allo studio della sicurezza del grano, mediante l'applicazione di due approcci analitici che rappresentano ad oggi le due alternative più diffuse. In primis è stato sviluppato un metodo immunoenzimatico ELISA per lo screening rapido multi-analita. In secondo luogo, la potenzialità della spettrometria di massa ad alta risoluzione è stata esplorata ed applicata allo studio di tre diverse problematiche legate alla sicurezza alimentare. La seconda sezione riguarda lo studio della qualità di diverse varietà di grano antiche e moderne, prestando particolare attenzione al loro profilo lipidico. L'ultima sezione riporta lo sviluppo di un approccio metabolomico untargeted per studiare le differenze nel profilo lipidico di varietà di grano tenero e duro al fine di rilevarne l’autenticità. I risultati ottenuti durante la presente tesi hanno evidenziato e confermato il potenziale di queste tecniche analitiche emergenti di dare risposte a problemi rilevanti nella scienza degli alimenti, riuscendo a valutare, nello specifico, sicurezza, qualità e autenticità del grano.