FoodForensics
Izrada neuronskih mreža (umjetne inteligencije) i razvoj naprednih analitičkih metoda kao alata za forenzičko ispitivanje hrane, dodataka prehrani i ljekovitog bilja
Projekt je sufinancirala Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj
Sadržaj publikacije/emitiranog materijala isključiva je odgovornost SAMPLE CONTROL d.o.o.
Izradu internetske stranice sufinancirala Europska unija Europskog fonda za regionalni razvoj
O projektu.
Sample control d. o. o. je uspješno proveo projekt pod nazivom „FoodForensics - Izrada neuronskih mreža (umjetne inteligencije) i razvoj naprednih analitičkih metoda kao alata za forenzičko ispitivanje hrane, dodataka prehrani i ljekovitog bilja“ referentne oznake KK.01.2.1.02.0142.
- Naziv specifičnog cilja projekta:
- Novi proizvodi i usluge kao rezultat djelatnosti istraživanja, razvoja i inovacija (IRI)
- Partner na projektu:
- Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Ante Kovačića 1, 10 000 Zagreb
- Voditeljica projekta:
- dr.sc. izv. prof. dr. sc. Donatella Verbanac, dipl. ing. med. biokemije
- Su-voditelj projekta:
- Vladimir Stankov, dipl. ing. kemije
Ciljevi projekta.
Tvrtka Sample control d. o. o. i Farmaceutsko-biokemijski fakultet Sveučilišta u Zagrebu u sklopu projekta “Izrada neuronskih mreža (umjetne inteligencije) i razvoj naprednih analitičkih metoda kao alata za forenzičko ispitivanje hrane, dodataka prehrani i ljekovitog bilja” razvijaju dvije nove metode laboratorijskih analiza zdravstvene ispravnosti hrane te softver za predikciju kontaminanata u hrani. Prikupljanjem velikog broja uzoraka hrane, dodataka prehrani i ljekovitog bilja te potpunom screening analizom dobivaju se informacije o pojedinim molekulama koje su prisutne u tim proizvodima te provodi predikcija koje bi tvari, molekule, mogle biti potencijalni kontaminanti. Cilj Projekta je komercijalizirati nove metode za sveobuhvatno provođenje analize hrane i ljekovitog bilja.
Ciljevi projekta su ostvareni. U sklopu projekta uvedene su 14 novih metoda ispitivanja. Kroz projekt su direktno uvedene metode određivanja: ostataka pesticida, 3-MCPD, 2-MCPD i glicidil estera masnih kiselina, taurina u osvježavajućim pićima, N-nitrozamina, ostataka pesticida u vodi, ergot alkaloida. Kroz projekt su uvedene i metode određivanja: mikroplastike u hrani, etilen-oksida i 2-kloroetanola u hrani, primarnih aromatskih amina, zasićenih ugljikovodika iz mineralnih ulja (MOSH) i aromatskih ugljikovodika iz mineralnih ulja (MOAH) u hrani, specifične migracije benzofenona u modelne otopine u materijalima koji dolaze u kontakt s hranom, sladila sukraloze, pirolizidin alkaloida, melamina u predmetima i materijalima u kontaktu s hranom.
- Ukupna vrijednost projekta
- 3.619.207,92 €
- Ukupna vrijednost prihvatljivi troškovi
- 3.297.388,29 €
- Bespovratna sredstva
- 2.355.207,86 €
- Privatni doprinos (sredstva korisnika)
- 928.946,37 €
Svrha projekta.
Dosadašnja analiza zdravstvene ispravnosti namirnica temelji se isključivo na ciljanim analizama prisutnosti ograničenog broja pesticida (oko 1000 pesticida iz Priloga Uredbe (EZ) 396/2005), teških metala (Pb, Cd, As, Hg, Cr, Mn, Zn, Al, Fe, Cu, Sn) i kontaminanata uobičajeno prisutnih u hrani (mikotoksini, akrilamid, PAH-ovi). Razlozi za takav ograničeni pristup jesu: i) cijene samih analiza (biraju se ekonomski pristupačnije); te ii) trenutna nemogućnost primjene metode kojom se jednom analizom mogu obuhvatiti svi kontaminanti u hrani koji su regulirani Europskim zakonodavstvom. Interpretacija rezultata kod dosadašnjih analiza kontaminanata svodi se jednostavno na izjavu da je analizirani uzorak hrane zdravstveno ispravan na temelju ispitanih parametara bez da se ima informacija o mogućem prisustvu drugih kontaminanata u ispitivanom uzorku (primjer: analiza mikotoksina u tortilji: „Na temelju ispitivanih parametara uzorak zadovoljava odredbe Uredbe EZ br. 1881/2006 (SL L 364/5 od 19.12.2006) o maksimalnim razinama kontaminanata u hrani.
Na taj se način, analizirani uzorak smatra zdravstveno ispravnim te se stavlja na tržište Europske Unije, iako postoji objektivna vjerojatnost da su prisutni pojedini kontaminanti poput teških metala, tropanskih alkaloida, ergot alkaloida, pesticida, toksina T-2 i HT-2, MOSH i MOAH. Kao odgovor na takvo trenutno stanje nudimo uvođenje nove sveobuhvatne metode analize svih kontaminanata u uzorku hrane, iz jedne pripreme uzorka i jedne analize. Time se omogućuje, zaista utemeljeno, izdati potvrdu/tvrdnju da je uzorak hrane zdravstveno ispravan prema svim Europskim Regulativama. Štoviše, novo razvijena, inovativna metoda imat će mogućnost pronalaženja i kontaminanata koji nisu trenutno regulirani Europskim zakonodavstvom dajući još jednu dodatnu zdravstvenu sigurnost namirnica koje se konzumiraju. Na taj način, krajnji potrošači konzumirali bi hranu koja je u potpunosti zdravstveno ispravna, a indirektno bi se postigla i visoka razina sigurnosti za zdravlje ljudi, smanjilo pobolijevanje i povećala kvaliteta života svih dobnih skupina.
- Industrijsko istraživanje
- Provedeno u razdoblju od 16.08.2020. do 16.01.2023.
- Eksperimentalni razvoj
- Provedeno u razdoblju od 16.01.2023. do 16.12.2023.
Provedene aktivnosti vezane uz opremu i ispitivanje.
U projektu se koristio dio postojeće opreme laboratorija kroz amortizaciju, a sukladno važećim propisima. Riječ je o uređajima LC-Orbitrap HRAM i GC-Orbitrap HRAM, a koji su se najviše koristili tijekom industrijskog istraživanja.
Ostala oprema koja je nužna za provođenje projekta nabavljena je putem javne nabave. Radi se o opremi za automatsku pripremu testnih uzoraka. Osim opreme za pripremu testnih uzoraka nabavljao se i potrošni materijal neophodan za pripremu uzoraka i provođenje ispitivanja obrađenih uzoraka.
Kroz ovu fazu, suradnja s tvrtkom LAYER kao vanjskim partnerom za digitalizaciju bila je ključna. LAYER je bio odgovoran za razvoj baze podataka i ML algoritma, pružajući inovativne pristupe koji su bili od suštinske važnosti za analizu i interpretaciju podataka.
Priprema uzoraka provodila se korištenjem instrumenata za automatsku ekstrakciju i uparavanje. Koristili su se najsuvremeniji analitički instrumenti koji imaju visoku osjetljivost i selektivnost (LC-Orbitrap HRAM i GC-Orbitrap HRAM). Svaki se od uzoraka kompletno skenirao tako da su se s visokom pouzdanošću detektirali i kemijski spojevi najnižih koncentracija.
Odrađene aktivnosti projekta.
- Industrijsko istraživanje (TRL3-TRL4)
- Aktivnost koje su provedene u ovoj fazi su, između ostalog:
- • Grupiranje proizvoda i prikupljanje uzoraka hrane, dodataka prehrani i ljekovitog bilja
- • Razvoj naprednih analitičkih metoda
- • Izrada genetičkog algoritma, unos podataka provedenih analiza i određivanje strukturnih parametara molekula te izrada neuronskih mreža (umjetne inteligencije)
- Eksperimentalni razvoj
- Aktivnosti koje su provedene u ovoj fazi su:
- • Validacija naprednih analitičkih metoda i umjetne inteligencije
- • Među-laboratorijska ispitivanja i/ili PT testovi
- ○ Provedeno je 26 međulaboratorijskih testova
- • Pokrenute 3 međunarodne patentne prijave
- ○ Za sada jedna patentna prijava prihvaćena
Tim koji radi na projektu.
Od strane nositelja projekta Sample Control d.o.o. uži tim čine:
Vladimir Stankov
Su-voditelj projekta
Sample Control
Mladen Meglaj
Sample Control
Anamarija Ilijaš
Sample Control
Boris Bučar
Sample Control
Franka Vrcić
Sample Control
Od strane partnera na projektu, Sveučilište u Zagrebu Farmaceutsko-biokemijski fakultet u užem Projektnom timu sudjeluju:
Donatella Verbanac, izv. prof. dr. sc.
Voditeljica projekta
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Karmela Barišić, prof. dr. sc.
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Biljana Nigović, prof. dr. sc.
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Željan Maleš, prof. dr. sc.
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Martin Šteković, mag. ing. biotechn.
novozaposleni doktorant
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Lea Jocić, mag. ing. oeco-ing.
novozaposlena tehničarka na projektu
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Marija Gulan, univ. bacc. biol. et oecol.
novozaposlena tehničarka na projektu
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Martin Šumanovac, univ. bacc. appl. chem.
novozaposlen tehničar na projektu
Farmaceutsko-biokemijski fakultet
Linkovi.
Diseminacija znanstvenih rezultata u ovoj fazi istraživanja još nije bila moguća u svom punom opsegu. Diseminacija u obliku znanstvenih radova je ostvarena iz šireg područja projekta. Popis tih radova, koji u zahvali navode FoodForensics kao jedan od projekata koji je participirao u ostvarenju rezultata (plaćajući objave ili kupnjom reagensa):
Determination of naphthoquinones in invasive alien plants Impatiens glandulifera Royle and I. balfourii Hook.f. from Croatia; Željan Maleš, Ana-Marija Domijan, Ivan Duka, Tihana Marić, Mirza Bojić, Hrvoje Rimac, Božena Mitić, Dario Hruševar, Karmela Barišić, Donatella Verbanac; Croatica Chemica Acta, Vol. 95 No. 1, 2022
Određivanje cinka, bakra i selena u pseudožitaricama metodom induktivno spregnute plazme s masenom spektrometrijom; Lucija Vuković, Željan Maleš, Karmela Barišić, Anamarija Ilijaš, Donatella Verbanac
Globularia alypum L. and Related Species: LC-MS Profiles and Antidiabetic, Antioxidant, Anti-Inflammatory, Antibacterial and Anticancer Potential; Maja Friščić, Roberta Petlevski, Ivan Kosalec, Josip Madunić, Maja Matulić, Franz Bucar, Kroata Hazler Pilepić, and Željan Maleš
Pharmaceuticals (Basel), 2022, Apr 21;15(5):506. doi: 10.3390/ph15050506
Accessing Lipophilicity and Biomimetic Chromatography Profile of Biologically Active Ingredients of Botanicals Used in the Treatment of Inflammatory Bowel Disease; Mario-Livio Jeličić, Daniela Amidžić Klarić, Jelena Kovačić, Donatella Verbanac and Ana Mornar
Pharmaceuticals 2022, 15(8), 965; https://doi.org/10.3390/ph15080965