FEED - From Edible sprouts to hEalthy fooD

Salute e sostenibilità sono oggi elementi chiave del settore agroalimentare e delle politiche di prevenzione delle malattie croniche. In questo contesto, il progetto FEED promuove la dieta mediterranea attraverso lo sviluppo di alimenti funzionali arricchiti con composti bioattivi.

Il progetto si concentra sui germogli freschi di diversa origine botanica, comprese specie tradizionali, locali e selvatiche commestibili, che grazie al processo di germinazione presentano un profilo nutrizionale migliorato rispetto ai semi, con un aumento dei composti benefici e una riduzione degli antinutrienti. FEED mira a sviluppare ingredienti innovativi e prodotti alimentari funzionali in grado di rispondere alla crescente domanda di salute, garantendo al contempo processi sostenibili e rispettosi dell’ambiente. Considerata l’elevata deperibilità dei germogli, il progetto sviluppa soluzioni di packaging attivo bio-based e biodegradabile per migliorarne sicurezza e shelf-life. Attraverso un approccio multidisciplinare, FEED integra la riscoperta di specie vegetali con specifico valore nutrizionale con tecnologie avanzate (modelli in vitro e in vivo), includendo la caratterizzazione delle proprietà bioattive, antiossidanti, immunomodulanti e prebiotiche dei germogli.

FEED è un progetto di 36 mesi finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del programma PRIMA, a sostegno dell’uso sostenibile delle risorse naturali e dello sviluppo dell’area mediterranee.

BIO-MEMORY

Il progetto è organizzato in 3 attività principali:

1) Implementazione e aggiornamento della rete di biobanche BioGenRes, con particolare attenzione alle collezioni riconosciute a livello nazionale/internazionale, di campioni di specie animali, vegetali o microrganismi (banche del germoplasma animale e vegetale, ceppoteche microbiche di organismi patogeni/tossigeni, di nematodi, microflora di suoli e acque e microrganismi utilizzati in agro-industria e alimentazione (es. starter microbici per le fermentazioni)).

2) Replicazione (ringiovanimento) e ampliamento del materiale stoccato nelle collezioni. Per le collezioni vegetali e microbiche: moltiplicazione delle accessioni di cui si dispone una esigua quantità di materiale e ringiovanimento delle accessioni i cui i dati di vitalità del seme sono al di sotto degli standard previsti (> 85%). Per le collezioni animali di interesse zootecnico: raccolta e congelamento di materiale genetico di razze locali a completamento di campionamenti effettuati in precedenti progetti o ampliamento del numero di specie e razze conservate nelle criobanche.

3) Caratterizzazione biochimica, molecolare, metabolica, funzionale e fenotipica del materiale conservato nelle biobanche della rete BioGenRes, anche al fine di realizzare studi di associazione e di identificare marcatori associati a caratteri legati alla produzione e/o all’adattamento a fattori di stress biotici e abiotici.

PROB-AI: Identificazione di nuovi probiotici mediante algoritmi di intelligenza artificiale a partire dalle sequenze genomiche batteriche

L’obiettivo del progetto PROB-AI è di addestrare algoritmi di intelligenza artificiale (machine learning: ML) utilizzando un set ridotto di probiotici confermati, per poi individuare nuovi potenziali probiotici tra tutti i batteri le cui sequenze genomiche sono depositate in database pubblici o progetti di ricerca.

Tali risultati computazionali aiuteranno i ricercatori a valutare le caratteristiche comuni ai microrganismi probiotici e non probiotici, consentendo l’identificazione di nuove specie batteriche da utilizzare nei campi biomedico e farmaceutico.

Inoltre, PROB-AI validerà sperimentalmente le predizioni in silico, convalidandole in vitro e in vivo, ed individuando le caratteristiche fondamentali in grado di discriminare i simbionti dagli organismi patogeni nel tratto gastrointestinale umano. L’uso del ML per identificare accuratamente nuovi probiotici rappresenta un approccio estremamente innovativo, ancora poco esplorato in questo campo.

sPATIALS3 - Miglioramento delle produzioni agroalimentari e tecnologie innovative per un’alimentazione più sana, sicura e sostenibile

Il progetto si configura come un HUB tecnologico e di ricerca che coinvolge 12 istituti CNR, appartenenti a 4 diversi Dipartimenti, e 4 aziende, i cui obiettivi sono: ottenere prodotti migliorati per le proprietà nutrizionali e funzionali; fornire e implementare tecnologie di precisione per garantire la sicurezza, la tracciabilità e la qualità dei prodotti; sviluppare smart– e active-packaging ecosostenibili e innovativi per minimizzare e recuperare, ove possibile, gli sprechi e aumentare la conservabilità degli alimenti; fornire al consumatore e alle aziende strumenti per la fruibilità dei risultati.

MEATIC - Faecal microbiome as determinant of the effect of diet on colorectal-cancer risk: comparison of meat based versus pesco-vegetarian diets

E’ ormai noto come il cancro del colon-retto (CRC) sia fortemente influenzato dalla dieta, in particolare è ormai dimostrato come alimenti quali carne rossa e trasformata ne aumentino il rischio. È importante sottolineare che, sebbene vari meccanismi siano stati ipotizzati, non è ancora chiaro il ruolo del microbiota intestinale in questo processo. Lo scopo del progetto è quindi quello di comprendere il ruolo del microbiota intestinale come determinante dell’effetto della dieta sul rischio di CRC e identificarne specifici profili e microbioti associati a tale rischio. La ricerca prevede uno studio condotto sull’uomo (studio clinico su volontari sani) e tre studi su modelli animali, in cui confrontiamo in parallelo l’effetto sul microbiota intestinale di una dieta a base di carne rossa ad alto rischio (MBD), una dieta MBD integrata con tocoferolo a medio rischio (MBD-T), con una dieta pesco-vegetariana (PVD) associata a un rischio di CRC inferiore. Inoltre, al fine di elucidare ulteriormente i meccanismi con cui il microbiota intestinale esercita il suo effetto sul rischio di CRC eseguiremo uno studio in un modello sperimentale in cui in animali germ-free eseguiremo il trapianto di microbiota fecale (FMT) di ratti alimentati con le tre diete. I profili del microbiota intestinale e dei relativi metaboliti specifici (SCFAs, Aminoacidi, Acidi biliari) associati a queste diete saranno correlati con la cancerogenesi, misurando biomarkers specifici di rischio  nell’uomo, e la tumorigenesi del colon-retto nei ratti alimentati con le stesse diete. I risultati forniranno una visione fondamentale del ruolo del microbiota nel determinare l’effetto della dieta, in particolare l’assunzione di carne rossa e trasformata, sul rischio di CRC.

KEPT: Knowledge Platform on food, diet, intestinal microbiomes and human health

Numerosi studi suggeriscono che il microbiota intestinale modula il rischio di diverse patologie croniche, tra cui diabete di tipo 2, allergie, malattie cardiovascolari e cancro del colon-retto (CRC). I fattori dietetici sono correlati al rischio di malattia cronica e sono stati suggeriti capaci di modulare la composizione e la funzione del microbiota intestinale. Tuttavia, le conoscenze dettagliate sulla relazione tra dieta, microbiota e rischio di malattia cronica sono ancora limitate. L’obiettivo generale della Knowledge Platform è di promuovere studi sul microbiota, l’alimentazione e la salute riunendo le informazioni disponibili nel campo della ricerca sul microbioma, sugli alimenti, la nutrizione e la salute in modo interdisciplinare, che includa anche altre discipline quali ad esempio le scienze alimentari e la metabolomica, che sono rilevanti in questo contesto. L’obiettivo è rendere queste informazioni reperibili, accessibili, interoperabili e riutilizzabili (FAIR principles: data Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable) alla comunità scientifica e collegare e fornire informazioni approfondite ai vari soggetti interessati. Attraverso questi sforzi emergerà una rete di collaborazione transnazionale e multidisciplinare, che svilupperà e aumenterà ulteriormente l’impatto della ricerca sul microbiota nella salute umana. Le aree di ricerca urgenti in questo KP sono state identificate come lo studio del ruolo del microbiota nella prima infanzia, durante l’invecchiamento e nelle malattie subcliniche e clinicamente manifeste.

MAMMAL: Minimally-modified AMino Microbiota heALth

Il progetto MAMMAL mira a migliorare il latte artificiale per l’infanzia determinando l’impatto della lavorazione degli alimenti sulla generazione di proteine specifiche incluse nel prodotto che a loro volta promuovono un microbiota intestinale sano.

MAMMAL prevederà lo sviluppo di una piattaforma che utilizza algoritmi di Machine Learning per elaborare i dati di questa ricerca. Ciò ci consentirà di associare la lavorazione degli alimenti con la generazione di diverse proteine modificate specifiche e di determinare gli effetti che queste hanno sul microbiota intestinale dei bambini. La piattaforma fornirà una guida sulla trasformazione degli alimenti e svilupperà nuove formulazioni proteiche mirate che potrebbero essere utilizzate nella produzione del latte artificiale per l’infanzia. Le aziende che producono latte artificiale potranno utilizzare questa piattaforma per determinare le proteine più utili da includere, aiutandole a sviluppare nuove formule che promuovono un microbiota intestinale sano nelle prime fasi della crescita.

Il Progetto ha come partner accademico il CSIC (Spagna) e come partner industriale la Danone (Francia).

MIGHT: Gut Microbiota as a bioremediator for gut-health in infants

La comprensione della relazione tra dieta, metaboliti e ospite/microbiota è una delle sfide chiave per studiare la nutrizione personalizzata per i segmenti più fragili della popolazione, come i bambini. A questo proposito, l’apparato digerente incompleto del neonato allattato con formule a base di latte può essere influenzato da modificazioni di proteine/carboidrati derivanti dai processi di lavorazione. Poiché che il microbiota intestinale è cruciale per l’omeostasi e lo sviluppo di un sistema immunitario funzionale o l’insorgenza di intolleranze, la sua modulazione attraverso interventi dietetici è uno degli approcci più promettenti.

Il progetto MIGHT innova la produzione di latti artificiali, dimostrando che gli amminoacidi minimamente modificati potrebbero esercitare specifici esiti positivi (produzione di acidi grassi a catena corta, noti per le loro proprietà antinfiammatorie) in presenza di alcune specie microbiche, anche nel caso di una ridotta digeribilità nell’intestino tenue. Inoltre verranno sviluppati tool informatici (ontologie della nutrizione), nonché la strutturazione dei dati verrà gestita tramite risorse di database dedicati. I risultati saranno utilizzati come una serie interconnessa di strumenti innovativi con la progettazione di modifiche mirate di proteine e aminoacidi negli alimenti per altri segmenti fragili della popolazione come agli anziani al fine di migliorare la qualità dei latti artificiali e lo stato di salute del microbiota intestinale.

NUTRAGE - Nutrizione, Alimentazione & Invecchiamento Attivo

Con un approccio multidisciplinare, Nutrage si pone l’obiettivo di promuovere soluzioni e strategie per un invecchiamento attivo e in salute che mostra importanti ricadute sul futuro, benessere e coesione sociale del Paese. Le evidenze suggeriscono che l’alimentazione svolge un ruolo chiave nel favorire la prevenzione e il ritardo dell’insorgenza delle principali patologie legate all’invecchiamento della popolazione; pertanto il progetto intende sviluppare nuovi alimenti ad alto valore nutrizionale, nuovi regimi dietetici e programmi specifici di nutrizione personalizzata, e favorire nuovi percorsi a supporto della salute, benessere e sicurezza della popolazione più fragile. Obiettivi specifici del progetto sono:

• Sviluppo di (Bio)tecnologie agroalimentari
• Sviluppo di nuovi alimenti ad alto valore salutistico
• Tecnologie green per l’estrazione e la stabilizzazione di biocomposti
• Identificazione di biomarcatori precoci
• Strategie innovative per l’active and healthy aging
• Analisi integrata delle basi fisiopatologiche dell’invecchiamento
• Cultura ed educazione del cibo

PNRR ONFOODS (SPOKE 6) - Tackling Malnutrition

La malnutrizione rappresenta una delle principali sfide sanitarie e sociali contemporanee, con un impatto significativo sulla salute, sulla qualità della vita e sulla resilienza delle fasce più vulnerabili della popolazione. In questo contesto, il progetto si inserisce nelle attività dello Spoke 06 “Tackling Malnutrition”, con l’obiettivo di sviluppare strategie nutrizionali mirate e sostenibili per bambini con obesità, soggetti pediatrici fragili e anziani a rischio. L’approccio adottato è multidimensionale e integra fattori biologici, nutrizionali, ambientali e socioeconomici, valorizzando il ruolo chiave del microbiota intestinale nella prevenzione e nel contrasto della malnutrizione.

In tale ambito, l’IBBA è fortemente coinvolto attraverso i progetti GLUTTON e GUITARIS, focalizzati rispettivamente sul miglioramento della composizione delle formule per l’infanzia e sul ruolo del microbiota intestinale come target nutrizionale in condizioni di malnutrizione e patologie associate. Le attività includono l’identificazione di biomarcatori, lo studio dei meccanismi di azione di molecole bioattive e la valutazione di interventi nutrizionali innovativi e personalizzati. I risultati contribuiscono allo sviluppo di modelli alimentari sostenibili, alimenti funzionali e strumenti di supporto alle politiche alimentari, rafforzando le attività di disseminazione e sensibilizzazione rivolte alle popolazioni fragili.