Advanced methods for the rapid detection of fraudulent insect addition in food and the authentication of insect-based novel foods
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resumo
Um aumento da população mundial, juntamente com a falta de terrenos férteis e aumento de gases de estufa provenientes da pecuária, colocam um desafio à crescente procura por alimentos, particularmente proteínas. Neste cenário, o cultivo de insetos comestíveis surge como uma alternativa potencial à pecuária, dada a sua riqueza nutricional e alta eficiência na formação de proteína utilizando menos terra e água. Apesar do crescente interesse por insetos comestíveis, existem ainda várias barreiras que limitam o avanço do setor na UE. Uma diz respeito à rigorosa legislação da UE sobre Novos Alimentos (UE 2015/2283) e os requisitos estritos para a produção de insetos (por ex. em relação ao substrato utilizado (regulamentos UE 2017/2469 e UE 2017/893). Assim, até agora na UE apenas 4 espécies (larva da farinha, Tenebrio molitor; gafanhoto, Locusta migratoria; besouro da farinha, Alphitobius diaperinus; e grilo doméstico, Acheta domesticus) são autorizadas em alimentos à base de insetos (ABIs), enquanto 8 podem ser usados em aquacultura. Outro principal obstáculo é a rejeição e aversão dos consumidores, uma vez que a entomofagia não faz parte da cultura dos países ocidentais. Mesmo assim, com a crescente demanda por alimentos sustentáveis e proteção do meio ambiente (evidenciada por uma mudança no sentido de redução do consumo de carne), prevê-se que nos próximos anos mais espécies e ABIs terão aprovação das autoridades e aceitação dos consumidores e haja a expansão desta indústria. Neste contexto, a Plataforma Internacional de Insetos para Alimentação e Alimentação Animal (IPIFF) prevê que, até 2030, cerca de 39 milhões de consumidores da UE estarão recetivos a incorporar insetos na sua dieta. Contudo, juntamente com este crescimento, vários aspetos além da legislação, como eventuais fraudes nas cadeias de abastecimento, devem ser considerados para garantir a segurança e direitos dos consumidores. Na EU, para superar as barreiras dos consumidores os insetos são principalmente usados em pó, o que aumenta a probabilidade de fraude por substituição de espécies. Além disso, é amplamente reconhecido que cadeias internacionais e longas aumentam o risco de fraude alimentar. Atualmente, cerca de 65% das empresas de ABIs na UE importam insetos de países asiáticos para processar e vender na UE. Além disso, sendo ricos em proteína, os insetos podem ser adicionados ilegalmente a outros alimentos para fortalecer o seu conteúdo proteico (como aconteceu no escândalo da melamina), o que representa um problema de segurança, pois a adição ilegal/não rotulada de insetos pode desencadear reações alérgicas em indivíduos alérgicos a crustáceos. Até à data, algumas metodologias foram já desenvolvidas para a deteção específica de 3 das 4 espécies autorizadas como alimento e para algumas permitidas em rações. No entanto, a maioria desses métodos é apenas qualitativo (embora a legislação estabeleça quantidades máximas para as categorias de alimentos permitidas para cada um dos insetos autorizados). Para preencher esta lacuna, será desenvolvido pela primeira vez uma metodologia de PCR quantitativo em tempo real para identificação de gafanhotos (L. migratoria) em alimentos. Será ainda realizado um estudo detalhado sobre o impacto do processamento de insetos (ex. secagem, branqueamento, moagem, etc.) e do processamento de ABIs (cozimento, torrefação, etc.) na deteção e quantificação de L.migratoria em alimentos modelo. Até agora, apenas alguns estudos incluíram a aplicação dos métodos desenvolvidos a alimentos processados (ex. biscoitos), mas estudos detalhados focados na quantificação são inexistentes. Outro aspeto importante na deteção de fraude alimentar é a disponibilidade de métodos rápidos que possam ser usados para triagens no campo, permitindo testar um número maior de produtos e selecionar amostras suspeitas para confirmação adicional no laboratório. A amplificação isotérmica de DNA, particularmente LAMP, tem tido aplicação no diagnóstico molecular pela sua simplicidade, rapidez e baixo custo. No entanto, a sua aplicação à autenticação de alimentos ainda é mínima, não existindo estudos sobre deteção de espécies de insetos. Para demonstrar a viabilidade desta abordagem, selecionamos Bombyx mori como um estudo de caso, pois é um subproduto abundante da indústria da seda na Ásia, portanto propenso a ser adicionado fraudulentamente a alimentos. Adicionalmente, considerando os vários avanços recentes para detetar diretamente os amplicons LAMP e diminuir falsos-positivos, neste projeto pretendemos explorar tais abordagens inovadoras, nomeadamente testando corantes fluorescentes e equipamentos portáteis, sondas moleculares e dispositivos de fluxo lateral, visando selecionar o ensaio LAMP mais preciso e de melhor desempenho. Para este fim, foi reunida uma equipa com conhecimento complementar nos aspetos-chave do projeto: autenticação de alimentos, técnicas biomoleculares/genéticas (incluindo qPCR, bioinformática e LAMP) e entomologia.
