Frazionamento biosintetico

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1 Frazionamento biosintetico I cico dea fotosintesi con a produzione di gucosio determina ancora una modifica isotopica per quanto riguarda i contenuto in deuterio de'acqua, ma diventa estremamente seettivo per quanto riguarda 'anidride carbonica e quindi i rapporto isotopico 13C/12C. I cammino fotosintetico per a fissazione dea CO2 ne è infatti a principae fonte di variazione. Le piante incorporano CO2 secondo tre meccanismi biosintetici: i cico di Cavin o C3 (es. vite e barbabietoa) i cico di Hatch-Sack o C4 (es. canna e mais) i cico noto come Crassuean Acid Methaboism o CAM, meno comune I meccanismo C3 provoca un frazionamento de carbonio moto più eevato rispetto agi atri due meccanismi. Gi isotopi più pesanti, in questo caso i 13C, sono cineticamente meno favoriti e quindi più enti a reagire, per cui, maggiore è i numero dei passaggi di reazione e tanto più sarà seettivo i processo Frazionamento di 12C e 13C

2 A termine de cico A termine de cico sintetico si producono moecoe di gucosio che hanno un contenuto isotopico correato a queo de'acqua e de'anidride carbonica impiegate, nonché de cico fotosintetico seguito La successiva fermentazione acoica che trasforma i gucosio ad aco etiico modifica soo in parte i rapporti isotopici (maggiormente per D/H), per cui essi si ritrovano nee moecoe di aco etiico prodotte PARAMETRI CHE INFLUENZANO IL RAPPORTO D/H NEI COMPOSTI VEGETALI Parametri D/H nei vegetai Composizione isotopica de'acqua di fada effetto atitudine effetto geografico - continentae cico panetario de'acqua Evapotraspirazione fogiare effetto atitudine effetto cimatico (temperatura - umidità reativa) bietoa, fragoa (91-93 ppm) piante a cico C3 ( ppm ) Provenienza vegetae de aco mee, pere, ciiegie ( ppm ) vite ( ppm ) piante a cico C4 (canna da zucchero, mais) is is) ( ppm)

3 Esempi di frazionamento 2 D/ 1 H Informazioni fornite dai r.i. In definitiva, i fenomeni naturai che si succedono durante i cico degi eementi C, H e O sono tai da permettere una differenziazione de prodotto finae. In base a tipo di rapporto isotopico in considerazione, si possono avere e informazioni descritte nea tabea Rapporto isotopico Infuenzato da Può determinare 13 C/ 12 C, D/H 18 O/ 16 O, D/H Metaboismo (C3, C4, CAM) Origine de acqua 13 C/ 12 C, D/H Sintesi chimica 18 O/ 16 O, D/H, 15 N/ 14 N, 13 C/ 12 C Origine geografica Aggiunta iecita di zucchero di canna e/o barbabietoa Annacquamento Aggiunta di sostanze di sintesi Caratterizzazione di prodotti ad origine protetta e controata

4 Antisofisticazioni La contraffazione dovuta a addizione di zuccheri di canna o bietoa è reativamente sempice da identificare, in base a rapporto isotopico D/H. I vaore dovuto ao zucchero presente naturamente ne vino è ppm; vaori superiori indicano addizione di zucchero di canna e mais, mentre vaori inferiori indicano addizione di zucchero di bietoa. La misura è effettuata normamente con a tecnica di Risonanza Magnetica Nuceare (NMR) L'aggiunta di una miscea equivaente di zuccheri di canna e bietoa non modifica i rapporto isotopico de deuterio, ma è comunque evidenziabie da'aumentare de rapporto isotopico 13C/12C L annacquamento de vino è riveabie in base a rapporto 18O/16O: infatti acqua esterna ha un contenuto in 18O minore de'acqua de vino e farà diminuire di conseguenza i vaore de rapporto isotopico misurato. La misura è effettuata normamente con una tecnica di Spettrometria di Massa Metodi ufficiai di anaisi Le potenziaità de anaisi isotopica sono tai che ne corso degi utimi anni acuni metodi di anaisi sono diventati ufficiai a iveo nazionae ed europeo I Regoamento CEE 2676/90 (determinazione dei metodi comunitari di anaisi da utiizzare ne settore de vino) prevede a riveazione de aumento de titoo acoimetrico di mosti e vini, ottenuto con addizione fraudoenta di saccarosio, mediante anaisi NMR de rapporto D/H I Regoamento CEE 822/97 (modifica de Regoamento precedente) prevede a determinazione de rapporto isotopico 18O/16O de acqua contenuta nei vini per identificare i possibie fraudoento annacquamento di un vino I Regoamento CE 440/2003 (modifica de Regoamento precedente) prevede a determinazione de rapporto isotopico 13C/12C de etanoo nei vini e nei mosti mediante tecnica IRMS per identificare addizione fraudoenta di miscee di saccarosio da bietoa e canna

5 Banche Dati Va considerato che a variazione dei rapporti isotopici de'aco di vino può essere osciante. Ad esempio per i rapporto D/H nei vini itaiani, a seconda dea atitudine, de cima e dea piovosità si possono avere vaori compresi tra circa 98 e 107 ppm Per avere un campione statistico rappresentativo di tutta a produzione viticoa itaiana è necessario effettuare un'indagine su tutto i territorio nazionae. A questo scopo sono state costituite, a partire da 1987, co patrocinio de Ministero dee Poitiche Agricoe e Forestai Ispettorato Centrae per a Repressione dee Frodi, e Banche Dati su campioni di vino sicuramente genuini e provenienti da tutta Itaia. Ogni anno vengono raccoti circa 500 campioni di uva da tutte e regioni itaiane e per ogni preievo viene compiata una scheda con e principai informazioni de vigneto; dati reativi aa produzione (kg per ceppo, resa per ettaro) eventuae irrigazione, piovosità. Tai uve vengono successivamente vinificate in aboratorio, ottenendo i vino da anaizzare Ne caso de Rapporto isotopico de deuterio, a Banca Dati Itaiana è stata formamente vaidata da una Commissione dea Comunità Europea, che si avvae de contributo tecnico de Joint Research Centre di Ispra A iveo europeo, da 1990 esiste un database di vini che raccogie dati da campioni di provenienza certa vinificati in Europa, secondo e indicazioni de Regoamento UE 2676/90. Otre ai dati dei vaori D/H originariamente previsti, attuamente i database comprende anche vaori di d13c de etanoo e di d18o de acqua di vino. Siccome e possibiità di aduterazione comprendono utiizzo di mosti rettificati, zuccheri e prodotti vari da paesi de terzo mondo, si stanno raccogiendo dati anche da vini provenienti da questi paesi Determinazione dea provenienza Otre a utiizzo ne identificazione di sofisticazioni, anaisi isotopica è impiegata nea caratterizzazione da punto geografico dei prodotti enoogici. Come si è detto in precedenza, infatti, uve cresciute in zone cimaticamente diverse daranno vini in cui C, H e O (presenti in etanoo e acqua) avranno subito frazionamenti isotopici conseguentemente diversi Nea figura a fianco sono riportati i vaori di d18o per p vini provenienti da: Paesi europei cadi (Spagna, Portogao) Paesi europei temperati (Francia, Itaia) Paesi europei freddi e umidi (Germania, Austria) Le differenze risutano essere significative