パスタ生産チェーンにおける一般的な小麦汚染の定量化のためのチップデジタルPCRアッセイ

A Chip Digital PCR Assay for Quantification of Common Wheat Contamination in Pasta Production Chain.

• Caterina Morcia
• Raffaella Bergami
• Sonia Scaramagli
• Roberta Ghizzoni
• Paola Carnevali
• Valeria Terzi

抄録

イタリアの代表的な製品であるパスタは、純粋なデュラム小麦で作られています。イタリアのパスタにはセモリナ由来の小麦を使用することが義務付けられていますが、その場合、小麦種は最大レベルの3%を超えてはならない汚染とみなされます。過去50年以上にわたり、セモリナやパスタに含まれる一般的な小麦の存在を追跡するために、様々な電気泳動法、化学的方法、免疫化学的方法が提案されてきました。最近では、DNA (DeoxyriboNucleic Acid ) 分析に基づく新世代の方法がこの目的のために開発されました。種のトレーサビリティーは、新しい技術であるデジタルポリメラーゼ連鎖反応（dPCR）によって実現されており、限界希釈、PCR、ポアソン統計を用いてサンプル中に存在する標的配列の数を定量することができます。本研究では、原料から最終製品に至るまでのパスタ生産チェーンに沿って、一般的な小麦の存在を定量することができる二重チップデジタルPCR（cdPCR）アッセイを開発しました。このアッセイは、既知の一般的な小麦汚染レベルの基準サンプルで検証され、イタリア市場でサンプリングされた市販のパスタに適用されました。

Pasta, the Italian product par excellence, is made of pure durum wheat. The use of derived semolina is in fact mandatory for Italian pasta, in which species is considered a contamination that must not exceed the 3% maximum level. Over the last 50 years, various electrophoretic, chemical, and immuno-chemical methods have been proposed aimed to track the possible presence of common wheat in semolina and pasta. More recently, a new generation of methods, based on DNA (DeoxyriboNucleic Acid ) analysis, has been developed to this aim. Species traceability can be now enforced by a new technology, namely digital Polymerase Chain Reaction (dPCR) which quantify the number of target sequence present in a sample, using limiting dilutions, PCR, and Poisson statistics. In our work we have developed a duplex chip digital PCR (cdPCR) assay able to quantify common wheat presence along pasta production chain, from raw materials to final products. The assay was verified on reference samples at known level of common wheat contamination and applied to commercial pastas sampled in the Italian market.