- Marcatori genetici per l'analisi, la caratterizzazione e la tracciabilità del caffè e delle due specie vegetali coffea arabica L.E coffea canephora.
- Tornincasa, Patrizia
Subject
- caffè, Coffea arabica, Coffea canephora, tracciabilità, adulterazione, microsatelliti, polimorfismi
- SCIENZA, TECNOLOGIA ED ECONOMIA NELL'INDUSTRIA DEL CAFFE'
- BIO/18 GENETICA
Description
- 2006/2007
- Il caffè è uno dei più importanti prodotti del mercato internazionale, su cui si basano gli scambi commerciali di molti paesi. Esso si colloca tra i 5 prodotti agricoli economicamente più importanti del mondo ed è una risorsa economica essenziale per alcuni paesi in via di sviluppo. Nonostante il genere Coffea comprenda oltre 100 specie, solo due sono importanti dal punto di vista commerciale, vale a dire Coffea arabica (caffè Arabica) e Coffea canephora (caffè Robusta). Coffea arabica dà una bevanda di qualità nettamente superiore e contribuisce al 70% della produzione mondiale. La prima parte del mio progetto di ricerca è stata rivolta alla determinazione di metodi molecolari per la distinzione di queste due specie. In particolare, sono stati sviluppati due metodi: il primo è basato su un’EST (Expressed Sequence Tag) e prevede l’amplificazione di un locus di un gene che in C. arabica dà due bande (di 230 e 260 bp), mentre in C. canephora presenta una singola banda (260 bp). In questo caso, la differenza di dimensioni dei frammenti è dovuta ad un’inserzione di 30 bp. Il secondo metodo è invece basato su un locus presente nel genoma plastidiale, in cui è contenuta una sequenza ripetuta lunga 32 bp (minisatellite). Il monomero di questo minisatellite è ripetuto 2, 3 o 4 volte in diverse varietà di Coffea arabica dando amplificati rispettivamente di 137, 169 e 201 bp, mentre è presente sempre in singola copia in Coffea canephora, dando un amplificato di 105 bp. Questo metodo permette di affrontare il problema dell’adulterazione che in molti casi colpisce questo prodotto molto influente sul mercato mondiale. Dal punto di vista molecolare, praticamente, non esistono strumenti che considerano tali aspetti. Da C. arabica si ottiene una bevanda di qualità superiore e infatti i caffè ottenuti dalle sue varietà (caffè Arabica) vengono venduti ad un prezzo anche tre volte superiore a quelli ricavati da C. canephora (caffè Robusta). Da ciò si comprende il motivo per cui spesso vengono commesse delle vere e proprie frodi alimentari, dove il prodotto può essere venduto con un’etichettatura che non descrive correttamente l’identità del prodotto. La seconda parte di questa tesi ha invece lo scopo di analizzare diverse varietà di C. arabica utilizzando i microsatelliti come marcatori molecolari, isolati da una libreria di DNA genomico di C. arabica var Bourbon Tekisic. Al fine di trovare microsatelliti con polimorfismo di lunghezza, sono state analizzate: a) una famiglia derivante dall’incrocio di Sarchimor T5296t5 x Etiopica-6, con una discendenza di 17 individiu F1, uno dei quali, per autoincrocio, ha dato luogo a 41 piante di generazione F2; b) otto varietà commerciali di C. arabica scelte in modo da rappresentare tutte le diverse provenienze e pedigrees (Iapar 59, Catuai 199, Bourbon Tekisic, Sln.3, Yirga, Agaro 1, Agaro 2 e Agaro3). Nel mio lavoro ho considerato 41 coppie di primers che hanno dato luogo, in modo non equivocabile, a polimorfismi di lunghezza. Di questi microsatelliti, ne sono stati scelti dodici che hanno mostrato un più elevato grado di polimorfismo e sono stati impiegati per caratterizzare i campioni commerciali di Coffea arabica presenti nella nostra banca dati (29 varietà pure, 14 ibridi interspecifici e 96 piante etiopi), provenienti da America, Africa ed India, i paesi maggiori produttori di caffè. I 12 microsatelliti hanno permesso di individuare 111 alleli in totale, con un numero medio di of 9.3 alleli per locus e 61 alleli sono risultati privati, ossia esclusivi per una data provenienza. Nove microsatelliti hanno un valore PIC maggiore di 0.60, dato che indica la loro elevata informatività. L’albero fenetico disegnato raggruppa le piante in clusters che corrispondono per lo più alle loro origini geografiche e genealogiche. Questi microsatelliti sono in grado di differenziare quasi tutte le varietà commerciali analizzate ed i risultati provano, per la prima volta, l’esistenza di un’elevata variabilità genetica all’interno di campioni commerciali di C. arabica e la confermano soprattutto all’interno delle piante con provenienza etiope. La caratterizzazione delle varietà di arabica è importante per diversi motivi, da un lato perché ci permette di determinare le loro origini e la loro storia evolutiva, dall’altro contribuisce in modo significativo ai programmi di selezione assistita (SAM) e miglioramento genetico. Inoltre, consente di identificare in maniera indiscutibile varietà soggette a brevetto e, non da ultimo, di rilevare possibili frodi o sofistificazioni alimentari, soprattutto nel caso specifico di quelle varietà che vengono vendute come caffè gourmet o specialty coffees a prezzi elevatissimi (come accade per il Blue Mountain e il Kona). Questa tesi ha quindi lo scopo di proporre metodi di indagine che riguardano il caffè a tutti gli stadi di lavorazione, dalla pianta alla bevanda, al fine di introdurre quello che già da tempo viene fatto per altri alimenti e che assume sempre maggiore importanza, ossia dei possibili metodi e strumenti per una possibile certificazione del caffè (per provenienza, varietà, ecc). I metodi ed i risultati presentati in questa tesi sono oggetto di domanda di brevetto e sono quindi da ritenersi riservati.
- XX Ciclo
- 1979
Date
- 2008-05-09T11:05:28Z
- 2008-05-09T11:05:28Z
- 2008-04-21
Type
- Doctoral Thesis
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:units-7243