Proteggere l'olio d'oliva dai contraffattori

Pochi grammi della nuova sostanza sarebbero sufficienti a marcare l'intera produzione italiana di olio d'oliva. In caso di sospetta contraffazione, le particelle aggiunte nel luogo di origine potrebbero essere estratte dall'olio e analizzate. In questo modo sarebbe possibile identificare chiaramente il produttore. "Il metodo corrisponde a un'etichetta che non può essere rimossa", spiega Robert Grass, docente del Dipartimento di chimica e scienze biologiche applicate (D-CHAB) dell'ETH di Zurigo.

La necessità di etichette alimentari a prova di contraffazione è grande in tutto il mondo. In un'operazione congiunta condotta in 33 Paesi tra dicembre 2013 e gennaio 2014, Interpol ed Europol hanno confiscato oltre 1.200 tonnellate di prodotti alimentari contraffatti o al di sotto degli standard e quasi 430.000 litri di bevande contraffatte. Secondo le autorità, il commercio illegale è portato avanti da gruppi criminali organizzati che realizzano profitti milionari. La merce confiscata comprendeva anche più di 131.000 litri di olio e aceto.

Un'etichetta a prova di falsificazione non deve essere solo invisibile, ma anche innocua, resistente, economica e facile da individuare. Per soddisfare questi criteri, i ricercatori del Fare all'ETH si sono avvalsi della nanotecnologia e dell'archivio di informazioni della natura, il DNA. Un pezzo di materiale genetico artificiale costituisce il fulcro della mini-etichetta. "Con il DNA ci sono milioni di possibilità che possono essere utilizzate come codici", spiega Grass. Inoltre, questo materiale ha un limite di rilevamento estremamente basso, il che significa che per l'etichettatura sono sufficienti quantità minime.

Fossile sintetico

Ma il DNA presenta anche degli svantaggi. Se il materiale viene utilizzato come vettore di informazioni al di fuori di un organismo vivente, non può ripararsi da solo ed è suscettibile alla luce, alle fluttuazioni di temperatura o alle sostanze chimiche. I ricercatori hanno quindi rivestito il DNA con uno strato di silicone per proteggerlo, creando una sorta di "fossile sintetico". Il rivestimento in silicone è una barriera fisica che protegge il DNA dagli attacchi chimici e lo isola completamente dall'ambiente esterno, una situazione simile a quella dei fossili naturali, scrivono i ricercatori nel loro articolo, pubblicato sulla rivista ACS Nano. Per ripescare le particelle dall'olio nel modo più rapido e semplice possibile, Grass e il suo team utilizzano un altro trucco: magnetizzano l'etichetta applicandovi anche nanoparticelle di ossido di ferro.

Gli esperimenti in laboratorio hanno dimostrato che le minuscole etichette si scioglievano bene nell'olio e non provocavano alcuna alterazione ottica. Sono rimaste stabili anche quando sono state riscaldate e sono sopravvissute indenni a un test di invecchiamento. Grazie all'ossido di ferro magnetico, le particelle potevano essere facilmente rimosse dall'olio. Il DNA è stato recuperato con l'aiuto di una soluzione contenente fluoro e analizzato con la PCR, un metodo standard che qualsiasi laboratorio medico può eseguire oggi con poco sforzo. "Quantità incredibilmente piccole di particelle fino a un milionesimo di grammo per litro e un volume minuscolo di un millesimo di litro sono stati sufficienti per effettuare i test di autenticità sui prodotti petroliferi", scrivono i ricercatori. Anche il panning potrebbe essere rilevato in questo modo: Se la concentrazione di nanoparticelle non corrisponde al valore originale, deve essere stato mescolato altro olio, presumibilmente inferiore. Il prezzo per la produzione di questa etichettatura sarà probabilmente di circa 0,02 centesimi al litro.

Etichette per benzina e olio di bergamotto

Con questo metodo si potrebbe etichettare non solo l'olio d'oliva, ma anche la benzina. Tuttavia, la tecnologia potrebbe essere utilizzata anche nell'industria cosmetica. Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno etichettato con successo il costoso olio di bergamotto, utilizzato come materia prima per i profumi. Tuttavia, Grass vede le maggiori opportunità di utilizzo dell'etichettatura invisibile nel mercato alimentare. Ma i consumatori compreranno il costoso olio d'oliva "extravergine" se contiene nanoparticelle di DNA artificiale? "Sono cose che consumiamo già oggi", dice Grass. Le particelle di silicone si trovano, tra l'altro, nel ketchup e nel succo d'arancia. Anche l'ossido di ferro è autorizzato come additivo alimentare E172.

Per una migliore accettazione, al posto del DNA artificiale si potrebbe utilizzare materiale genetico naturale, proveniente ad esempio da pomodori o ananas esotici, di cui esiste una grande varietà, ma anche da qualsiasi altro frutto o ortaggio che mangiamo. Naturalmente, la nuova tecnologia deve portare un vantaggio che superi di gran lunga i rischi, afferma Grass. In quanto inventore del metodo, probabilmente non è del tutto imparziale, ammette il ricercatore: "Ma ho la necessità di sapere da dove proviene un alimento e quanto è puro". Con i prodotti adulterati, non si ha idea di cosa contengano. "Preferirei sapere quali particelle sono state aggiunte di proposito".