Desarrollo de un test rápido de ADN para la detección de fraudes en la industria pesquera

Abstract

[ES] La sustitución fraudulenta por otras especies de pescado supone riesgos para la salud pública y la sostenibilidad de los recursos pesqueros. Es imprescindible implementar medidas efectivas de detección y cumplimiento normativo para abordar estos desafíos y proteger tanto a los consumidores como a los productores legítimos. Por lo tanto, las especies de peces presentes en los alimentos deben ser autentificadas para asegurar la seguridad alimentaria, prevenir el fraude, fomentar la sostenibilidad y mantener la integridad del mercado. En consecuencia, existe una demanda de nuevas herramientas moleculares de identificación que complementen a la observación de características morfológicas y a los sistemas de etiquetado de trazabilidad. Los laboratorios disponen de diversas metodologías analíticas que han demostrado su eficacia para autenticar especies de peces en productos pesqueros procesados. Son técnicas espectroscópicas y cromatográficas para la obtención de perfiles de lípidos, proteínas y metabolitos específicos de cada especie. No obstante, los métodos basados en el análisis del ADN mediante secuenciación o la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) están cada vez más presentes. Sin embargo, la urgencia de obtener resultados en poco tiempo ha generado la necesidad de métodos alternativos, especialmente para su aplicación en entornos remotos o cuando la infraestructura de laboratorio no está disponible. El trabajo fin de master propone desarrollar un test rápido de ADN que permita amplifica y analizar regiones específicas del genoma mitocondrial que son distintivas de cada especie, para apoyar las actividades de acuicultura y del sector pesquero. Con este fin, se investigarán y compararán tecnologías de biosensado de alto rendimiento que posibiliten la diferenciación de especies de peces objetivo respecto a otras especies, lo que podría aplicarse en diversos entornos, como piscifactorías y puntos de control de materias primas o productos finales. Se elegirán regiones específicas mediante herramientas de alineamiento del genoma y se estudiará la amplificación de las mismas. Al mismo tiempo, se crearán prototipos para llevar a cabo el reconocimiento y la transducción óptica en una plataforma de ensayo. Se evaluará el rendimiento analítico y la aplicabilidad potencial mediante la detección en muestras recolectadas a lo largo de la cadena de suministro de productos pesqueros. Por último, se llevará a cabo una evaluación exhaustiva de los resultados y se planificarán mejoras enfocadas en lograr una solución efectiva para el desafío planteado. La tecnología propuesta ofrecerá ventajas como resultados rápidos, accesibilidad y facilidad de uso. Esto facilitará la toma de decisiones rápida y precisa en el lugar donde se necesite, mejorando la eficiencia y la comunicación. Contribuirá a la toma de decisiones en la cadena de suministro, ayudando a prevenir la propagación de productos fraudulentos o contaminados y a garantizar la confianza del consumidor en los productos.

[EN] Fraudulent substitution with other fish species poses risks to public health and the sustainability of fishery resources. It is imperative to implement effective detection and enforcement measures to address these challenges and protect both consumers and legitimate producers. Therefore, fish species present in food must be authenticated to ensure food safety, prevent fraud, promote sustainability and maintain market integrity. Consequently, there is a demand for new molecular identification tools to complement morphological observation and traceability labeling systems. Laboratories have several analytical methodologies that have proven effective in authenticating fish species in processed fish products. These are spectroscopic and chromatographic techniques for obtaining species-specific lipid, protein and metabolite profiles. However, methods based on DNA analysis by sequencing or polymerase chain reaction (PCR) are increasingly present. The urgency to obtain results in a short time has generated the need for alternative methods, especially for application in remote environments or when laboratory infrastructure is not available. This master thesis proposes the development of a rapid DNA test that allows the amplification and analysis of specific regions of the mitochondrial genome that are distinctive of each species, to support aquaculture activities and the fishing sector. To this end, high-throughput biosensing technologies that enable differentiation of target fish species from other species will be investigated and compared, which could be applied in various environments, such as fish farms and control points for raw materials or final products. Specific regions will be selected using genome alignment tools and their amplification will be studied. At the same time, prototypes will be created to perform recognition and optical transduction on an assay platform. Analytical performance and potential applicability will be evaluated through detection in samples collected along the supply chain of fishery products. Finally, a comprehensive evaluation of the results will be carried out and improvements will be planned with a focus on achieving an effective solution to the challenge. The proposed technology will offer advantages such as fast results, accessibility and ease of use. This will facilitate fast and accurate decision making at the point of need, improving efficiency and communication. It will contribute to decision making in the supply chain, helping to prevent the spread of fraudulent or contaminated products and ensure consumer confidence in products.