تکنیک‌های مبتنی بر DNA برای بررسی کیفیت و اصالت مواد غذایی، خوراک دام و محصولات دارویی با منشأ گیاهی: بررسی مروری

پیشینه: توجه روزافزون به کیفیت و ایمنی محصولات کشاورزی و غذایی منجر به پیشرفت ابزارهای مبتنی بر DNA با هدف مبارزه با مسائل مربوط به تقلب شده است. در میان رویکردهای مولکولی مختلف، رویکردهای مبتنی بر نشانگرهای مولکولی و بارکدگذاری DNA به طور کافی اعتبارسنجی شده‌اند، در حالی که ابزارهای جدیدی مانند PCR دیجیتال قطره‌ای (ddPCR)، تکثیر همدما و سیستم تکرارهای کوتاه پالیندرومیک فاصله‌دار منظم خوشه‌ای (CRISPR)/CRISPR مرتبط (Cas) (CRISPR/Cas) در حال پیشی گرفتن از عملکردهای قبلی و به‌کارگیری در بخش کشاورزی و مواد غذایی هستند.

دامنه و رویکرد: در اینجا، مروری بر پیشرفت‌ها و بهره‌برداری‌های اخیر از تکنیک‌های مبتنی بر DNA برای اصالت و قابلیت ردیابی محصولات غذایی، خوراک دام و دارویی تازه و فرآوری شده مشتق از گیاهان، از جمله تحقیقات در مورد نظارت بر وجود آلاینده‌ها و آلرژن‌ها ارائه شده است. علاوه بر این، پتانسیل‌ها و معایب این ابزارهای مولکولی نیز مورد بحث قرار گرفته است.

یافته‌ها و نتیجه‌گیری‌های کلیدی: فناوری‌های مبتنی بر DNA ابزارهای ارزشمندی برای جلوگیری از تقلب و جعل محصولات کشاورزی و غذایی در چندین محصول گیاهی موجود در بازار مانند ادویه‌جات، روغن زیتون فوق بکر، شراب، کاکائو و گیاهان دارویی هستند. کاربرد این روش‌ها می‌تواند به حفاظت از مصرف‌کنندگان و همه ذینفعان درگیر در تولید و توزیع محصولات کشاورزی و غذایی کمک کند.

Background: The increased attention in agri-food quality and safety has led to the progress of DNA-based tools aimed to fight adulteration issues. Among the various molecular approaches, those ones based on molecular markers and DNA barcoding have been adequately validated, whereas new tools such as droplet digital PCR (ddPCR), isothermal amplification and clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR associated (Cas) (CRISPR/Cas) system are starting to overtake the performances of the former ones and to be applied in the agri-food sector.

Scope and approach: Herein, an overview of the recent advances and exploitations of the DNA-based techniques for the authenticity and traceability of fresh and processed plant-derived food, feed and medicinal products is provided, including research about the monitoring of contaminant and allergen presence. Moreover, the potentials and flaws of these molecular tools are also discussed.

Key finding and conclusions: DNA-based technologies represent valuable tools for preventing agri-food frauds and adulteration of several vegetable products present on the market such as spices, extra virgin olive oil, wine, cocoa, and medicinal plants. The application of these methods can contribute to the protection of consumers and all stakeholders involved in the agri-food production and distribution.