Il caffè perfetto, dal DNA alla tazzina

Il caffè perfetto, dal DNA alla tazzina

Un caffè di qualità a portata di tutte le tasche

Due tra le più importanti aziende italiane produttrici di caffè, Illy e Lavazza, hanno recentemente presentato la sequenza del genoma di Coffea arabica, che rappresenta il 70% della produzione mondiale di caffè. Questo traguardo apre la strada al miglioramento genetico mirato di questa specie, con ricadute positive lungo tutta la filiera del caffè. L’impresa, tutta italiana, è una collaborazione tra istituzioni pubbliche – Università di Padova e di Trieste, Istituto di Genomica Applicata di Udine – e aziende private.

Coffea arabica, un ibrido naturale tra Coffea eugenioides e Coffea canephora, ha una ristrettissima base genetica che lo porta ad essere estremamente sensibile alle malattie, in particolare alla ruggine (Hemilesia vastatrix), che crea gravi danni nei climi più umidi e richiede parecchi trattamenti fungicidi. La sequenza permetterà di identificare in tempi brevi i geni che possono conferire a questa varietà maggiore resistenza alle infezioni. Mediante l’uso di marcatori molecolari, nel giro di qualche anno sarà quindi possibile effettuare incroci mirati tra ibridi di Arabica e selezionare precocemente e con esattezza quegli individui della progenie portatori dei geni di resistenza individuati nel genoma.

Il sequenziamento del suo genoma arriva dunque con un tempismo perfetto. Per il terzo anno consecutivo, l’International Coffee Organization prevede un deficit di produzione a livello globale dovuto ai cambiamenti climatici (siccità da una parte, piogge eccessive dall’altra) e malattie, nei paesi maggiori produttori: Brasile, Vietnam, Indonesia, proprio mentre la domanda globale continua a crescere per l’affacciarsi di nuovi consumatori soprattutto in Cina e India.

Ma c’è di più. Il sequenziamento del genoma permetterà anche di identificare i geni coinvolti nella produzione degli alcaloidi, flavonoidi, zuccheri ed acidi grassi responsabili all’aroma del caffè dopo la tostatura dei chicchi freschi. È noto che si tratta di oltre 800 molecole diverse, la cui sintesi coinvolge lunghe catene di enzimi diversi codificati da geni solitamente disposti uno affianco all’altro (in tandem) in diversi cromosomi. Le differenti varietà di caffè presentano un numero ed una combinazione particolare di tali geni e questo conferisce ad ognuno il proprio aroma dalle sfumature caratteristiche.

Con questo sistema sarà quindi possibile far sì che i sapori gli aromi sopraffini di varietà oggi elitarie diventino parte del patrimonio genetico di varietà più comuni ed economiche. Così anche il migliore dei caffè sarà finalmente alla portata di tutte le tasche. 

Michele Vidotto


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  • Uno dei temi più rilevanti legati all'introduzione degli OGM è la loro sicurezza alimentare. Al riguardo c'è nella gente il timore che la modificazione genetica possa comportare l'introduzione nella catena alimentare di prodotti con potenziali effetti collaterali non del tutto prevedibili, per cui cibarsi con alimenti OGM potrebbe comportare maggiori rischi rispetto ai cibi tradizionali non geneticamente modificati. E' veramente così?

    Riguardo alle biotecnologie e, in particolare all'introduzione di  organismi geneticamente modificati (OGM) nel settore agroalimentare, si è acceso negli ultimi anni un forte dibattito a livello nazionale e internazionale relativamente alle tematiche della protezione dell'ambiente e della salute, così come implicazioni economiche e sociali e questo nonostante ci sia ampio consenso in ambito scientifico nel ritenere che i cibi OGM non presentino rischi maggiori di quanti ne presenti il normale cibo. 

    Una delle fonti principali dove poter trovare informazioni sull'argomento è sicuramente EFSA, l’agenzia europea, istituita nel 2002, fonte indipendente di consulenza scientifica e comunicazione sui rischi associati alla catena alimentare. La legislazione alimentare generale ha creato un sistema europeo di sicurezza alimentare in cui la responsabilità di valutare i rischi e quella di gestirli sono tenute separate. L’agenzia che opera in modo indipendente dalla Commissione europea, dal Parlamento europeo e dagli Stati membri, è stata, ha di recente dedicato una sezione del proprio sito informativo proprio al tema OGM, sulle richieste di autorizzazione di OGM e sulla cooperazione con gli Stati membri dell'UE. Un'altra sezione illustra il quadro normativo che disciplina il lavoro dell'EFSA in tema di OGM.Già nel 2011 l'EFSA ha infatti avviato un progetto per valutare otto nuove tecniche di miglioramento di vegetali. Al gruppo di esperti scientifici è stato chiesto di valutare se i correnti documenti orientativi fossero ancora validi per piante sviluppate utilizzando le nuove metodiche che includevano intragenesi, cisgenesi e tecnica della nucleasi a dito di zinco (ZFN). Il gruppo di lavoro ha concluso che l’attuale guida alla valutazione del rischio (tra cui una guida alla valutazione dei rischi ambientali) era applicabile anche alla valutazione di alimenti e mangimi derivati tramite queste nuove tecniche. Nel 2013 la Commissione europea ha richiesto che l'EFSA sospendesse ulteriori valutazioni di nuove tecniche di miglioramento vegetale, per consentire al gruppo OGM di concentrarsi sulla valutazione di richieste di autorizzazione di OGM e sullo sviluppo di linee guida. Per i dettagli è possibile scaricare il pdf sottostante. 

    In Italia la discussione sulle nuove tecniche biotecnologiche, ed in particolare sulla cisgenesi e il genome editing è stata portata in senato il 30 luglio del 2015 come “Affare assegnato sulla materia delle nuove tecnologie in agricoltura, con particolare riferimento all'uso delle biotecnologie sostenibili e di precisione (Atto n. 591)”. Da allora fino a luglio 2016 la 9ª Commissione permanente (Agricoltura e produzione agroalimentare) ha eseguito nove sedute con audizioni di rappresentanti del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria (CREA), appresentanti del Consiglio nazionale per le ricerche (CNR) del Presidente della Società italiana di biologia vegetale (SIBV) e del Presidente della Società italiana di genetica agraria (SIGA) di rappresentanti della Fondazione Edmund Mach di rappresentanti di Greenpeace Italia dell'Associazione italiana sementi (Assosementi) e di esperti vari (tra cui anche i ricercatori di IGA).

    Il mondo della ricerca sostiene che miglioramento genetico vegetale rappresenta uno dei settori attraverso i quali è possibile aumentare competitività e sostenibilità del sistema agricolo anche rispetto alle sfide della efficienza produttiva, dei cambiamenti climatici, della sostenibilità delle produzioni, con riferimento soprattutto alla riduzione dell’uso dei pesticidi. Tra le nuove tecniche biotecnologiche, quelle più promettenti e per le quali vi è un notevole interesse della comunità scientifica, sono la cisgenesi e il genome editing. Si tratta di tecnologie di recente messa a punto che permettono di modificare in modo mirato il patrimonio genetico di una varietà commerciale, frutto spesso di numerosi anni di breeding, riproducendo quanto avviene attraverso le mutazioni naturali o l’incrocio naturale (processi che sono alla base della struttura genetica delle moderne varietà coltivate di tutte le specie agrarie), ma in maniera rapida e selettiva. 

    ll miglioramento genetico vegetale rappresenta uno dei settori attraverso i quali è possibile aumentare competitività e sostenibilità del sistema agricolo anche rispetto alle sfide della efficienza produttiva, dei cambiamenti climatici, della sostenibilità delle produzioni, con riferimento soprattutto alla riduzione dell’uso dei pesticidi. Tra le nuove tecniche biotecnologiche, quelle più promettenti e per le quali vi è un notevole interesse della comunità scientifica, sono la cisgenesi e il genome editing. Si tratta di tecnologie di recente messa a punto che permettono di modificare in modo mirato il patrimonio genetico di una varietà commerciale, frutto spesso di numerosi anni di breeding, riproducendo quanto avviene attraverso le mutazioni naturali o l’incrocio naturale (processi che sono alla base della struttura genetica delle moderne varietà coltivate di tutte le specie agrarie), ma in maniera rapida e selettiva. 

    Patricija Muzlovic

  • Cosa significa di preciso "innovazione varietale"?

    L’innovazione varietale significa selezionare varietà che possono fornire produzioni di alta qualità con ridotto fabbisogno energetico ed a basso impatto ambientale e per rispondere alle esigenze sempre più eco-consapevoli dei consumatori. La Convenzione internazionale UPOV del 1991 definisce come “varietà” insieme di individui coltivati identificabili mediante l’espressione delle caratteristiche risultanti da un dato genotipo o da una combinazione di genotipi, che si distingue nettamente da un qualsiasi altro insieme vegetale per almeno una delle suddette caratteristiche e che dopo cicli di moltiplicazione successive conservi le proprie caratteristiche distintive. 

    L’Unione Internazionale per la Protezione delle Nuove Varietà Vegetali è  nata a seguito di una Convenzione, sottoscritta a Parigi nel 1961 appunto per la protezione delle nuove varietà di piante.  Entrata in vigore nel 1968, è stata poi oggetto di successive revisioni nel 1972, 1978 e 1991 (quest'ultimo in vigore dal 24/4/1998). Scopo dell'UPOV è quello di promuovere un efficiente sistema di protezione sui ritrovati vegetali ed assicurare che i membri dell'Unione riconoscano i risultati raggiunti dai costitutori vegetali, concedendogli un diritto di proprietà intellettuale. Inoltre assiste i paesi membri nel processo di implementazione nella propria legislazione nazionale. Attualmente (luglio 2011) aderiscono all'UPOV 70 paesi, fra cui anche l'Italia.

    Per essere idonee alla protezione, le varietà devono rispondere a requisiti di: novità e distinguibilità dalle varietà già esistenti, uniformità e stabilità. I costitutori vegetali (breeders) che operano in Italia hanno due possibilità alternative per tutelare le proprie novità vegetali:

    • tutela solo per l'Italia, con la protezione nazionale per le nuove varietà vegetali, attraverso il Decreto Legislativo 10 febbraio 2005, n.30;
    • tutela per tutto il territorio della Comunità Europea, con il regime comunitario di privativa per i ritrovati vegetali (Reg. (CE) 2100/94).

    Patricija Muzlovic