CASTANEVAL - CASTANicoltura in Lombardia: VALorizzazione delle risorse genetiche autoctone

Il progetto CASTANEVAL intende rispondere alle necessità di conoscenze scientifiche sulle risorse genetiche castanicole presenti in Lombardia, in modo da offrire strumenti per la valorizzazione e conservazione del germoplasma autoctono ed intraprendere azioni di recupero gestionale dei castagneti. Le aree pilota di studio sono alcuni castagneti del Comune Serle (BS) e delle Prealpi varesine (VA). Il progetto CASTANEVAL si propone anche di mettere a punto un sistema di micropropagazione del castagno al fine di offrire uno strumento concreto, sostenibile ed economico per la conservazione e la moltiplicazione di germoplasma autoctono di elevato interesse locale. Nell’ambito del progetto verranno studiati anche il contesto ecologico e il grado di naturalità dei popolamenti, dal selvatico al ceduo, alle varietà coltivate. Una caratterizzazione completa delle risorse genetiche di castagno nelle aree considerate risulterà dall’integrazione di dati genetici, morfologici, ecologici e produttivi.

BIO-BELIEF Biofortificazione del fagiolo per promuovere una dieta sana e la sicurezza alimentare in un contesto di cambiamenti climatici

Il fagiolo è un alimento base in molte regioni del mondo. I semi di fagiolo sono una fonte importante di fibre alimentari, proteine essenziali ricche di aminoacidi, alcune vitamine e spesso mostrano un alto contenuto di minerali essenziali (Fe, Zn, Ca). Tuttavia, questi minerali sono scarsamente biodisponibili, principalmente a causa della presenza di acido fitico. Inoltre, circa il 60% dei fagioli comuni prodotti nel mondo sono coltivati in regioni soggette a stress idrico. Il progetto BIO-BELIEF (bando ERA-NET FOSC) mira a selezionare nuove linee di fagiolo biofortificate e resistenti alla siccità, al fine di promuovere una dieta sana in un quadro generale di sicurezza alimentare. I tratti di biofortificazione (aumento della concentrazione di Fe e diminuione della concentrazione di acido fitico nei semi) saranno introdotti nei background genetici resistenti alla siccità. L’innovativa tecnologia di genome editing sarà applicata per esplorare i geni candidati coinvolti nella resilienza alla siccità. Le linee biofortificate saranno sfruttate preparando ricette a base di fagioli. Il progetto BIO-BELIEF coinvolge: CNR-IBBA, CREA-GB e l’azienda Blumen Group, Italia; Università Aix-Marseille, Francia; CIAT, Kenya; Università di Pretoria, Sud Africa; EMBRAPA, Brasile.

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BIO-ECO "Bioeconomia”

Il progetto BIO-ECO, coordinato dal Dipartimento di Scienze Bio Agroalimentari del CNR, vede coinvolto un team multidisciplinare di ricercatori provenienti da nove diversi Istituti distribuiti sull’intero territorio nazionale. Le attività di IBBA coprono:

• uso efficiente delle risorse naturali e miglioramento della capacità fotosintetica / resistenza e tolleranza agli stress abiotici (WP2);
• sviluppo e applicazione di DSS per analisi predittive in agricoltura (WP3);
• molecole bioattive dalle piante, da microorganismi e colture cellulari (WP4);
• nuove fonti alimentari da piante acquatiche e microalghe (WP7).

NewPearl - Combining new phenotyping approaches and next generation sequencing to accelerate breeding in pearl millet, an orphan cereal from arid regions

Il progetto si propone di sviluppare strumenti e conoscenze per accelerare la costituzione di nuove varietà di miglio perlato, che abbiano una qualità nutrizionale superiore e siano meglio adattate a rispondere a condizioni di stress ambientale, allo scopo di aumentare la sicurezza alimentare nelle regioni aride, in particolare nell’Africa sub-Sahariana. La strategia prevede di combinare la fenotipizzazione di una collezione di oltre 100 linee di miglio perlato con nuove tecniche di risequenziamento dei genomi per individuare e sviluppare marcatori molecolari associati alle caratteristiche di intersesse. La fenotipizzazione riguarderà lo sviluppo dell’apparato radicale e l’interazione col miocrobiota della rizosfera (capacità di acquisire nutrienti e acqua) e l’analisi di composti del seme nutrizionalmente rilevanti (acido fitico e C-glucosilflavoni implicati rispettivamente nella biodisponibilità di ferro e iodio)

PARDOM - Parallel Domestications: the Phaseolus replicated experiment to understand genome evolution and adaptation

Il progetto si propone di studiare il processo di domesticazione nel genere Phaseolus, utilizzando come modello 4 eventi di domesticazione avvenuti nel fagiolo comune (P. vulgaris) e nel fagiolo di lima (P. lunatus), specie entrambe domesticate indipendentemente nella regione Mesoamericana e in quella Andina.

CASTADIVA-Biodiversità e multifunzionalità del castagno. Valorizzazione delle risorse genetiche per lo sviluppo di aree submontane lombarde

Nel corso dei secoli il castagno, coltivato per i frutti ed il legname, è divenuto elemento essenziale di sussistenza per molte società delle aree montane e submontane, rivelando le sue potenzialità di specie multifunzionale. Tuttavia, oggi buona parte dei castagneti è in stato di degrado e abbandono, principalmente a causa dello spopolamento delle aree rurali, del cambiamento climatico globale e delle recenti epidemie di parassiti esotici. In un’ottica di recupero e valorizzazione delle risorse genetiche di castagno, il progetto CASTADIVA si propone principalmente di:

• mappare le aree castanicole di aree pilota della Regione Lombardia (castagneti del Comune Serle, BS e delle Prealpi varesine, VA);
• valutare la diversità genetica dei castagneti, caratterizzare geneticamente le varietà locali
• caratterizzare i frutti da un punto di vista morfologico, pomologico, qualitativo e nutrizionale;
• integrare i dati ottenuti dall’analisi genetica e morfometrica con i dati di tipo ecologico, selvicolturale, fitosanitario e possibilmente socio-economico;
• identificare le pratiche ottimali e i criteri gestionali per la conservazione e valorizzazione delle risorse genetiche del castagno da applicare nelle aree di maggiore interesse;
• trasferire le informazioni alle amministrazioni locali ed al mondo agricolo.

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.

BOBCAt - Biotechnologies for sustainable production of bio-based commodities and specialty products in a cardoon-based biorefinery

Il progetto ha come obiettivo lo sviluppo di colture di cellule di cardo per l’ottenimento di composti di valore, quali: oli ed estratti idrofilici arricchiti in molecole bioattive per applicazioni nel settore della cosmetica; acidi grassi per la produzione di bioplastiche, bioadditivi, lubricanti, etc. In un’ottica di economia circolare si cercherà di utilizzare sistemi colturali che prevedano come input l’uso di scarti dell’industria alimentare, inoltre verrà valutata la possibilità di ottenere colture autotrofe per rendere il sitema più sostenibile. È previsto l’uso di approcci biotecnologici per modificare le vie biosintetiche degli acidi grassi e della lignina al fine di aumentare le rese in bioprodotti e il migliore riutilizzo della biomassa di scarto.

MITICAL - Miglioramento della coltivazione e produzione della canapa industriale in Lombardia mediante tecniche colturali innovative

Il progetto MITICAL si propone, attraverso azioni di ricerca integrate di agronomia, biochimica e biologia molecolare, di aumentare le conoscenze sulla coltivazione della canapa e sull’uso finale di due suoi prodotti: semi e infiorescenze. Il progetto prevede:

• l’analisi di quattro varietà di canapa, due monoiche e due dioiche, coltivate in due diverse località lombarde caratterizzate da diverse condizioni pedoclimatiche;
• la valutazione delle performance dei 4 genotipi in diverse condizioni: i) controllo; ii) utilizzo di biostimolanti; iii) trattamenti con elicitori;
• la valutazione della qualità nutrizionale dei semi: contenuto in proteine e in olio, profilo degli acidi grassi e contenuto di composti antinutrizionali;
• infiorescenze: si valuterà il contenuto in metaboliti secondari come cannabidiolo (CBD), tetraidrocannabinolo (THC) e polifenoli;
• studi di trascrittomica: analisi di correlazione tra espressione genica e fenotipo/metabolita, identificazione di polimorfismi allelici (SNP) e costruzione di network di coespressione;
• l’analisi metagenomica del suolo: caratterizzazione di funghi, batteri e metazoi, prima e dopo la coltivazione delle piante.

Il progetto verrà svolto in collaborazione con aziende agricole di due distretti lombardi (DAMA e DINAMO) che rappresentano i principali fruitori delle conoscenze sviluppate. Inoltre i dati prodotti dalle analisi biochimiche sui semi saranno utilizzabili da aziende agroalimentari e mangimistiche, mentre quelli sulle infiorescenze avranno ricadute nel settore farmaceutico e cosmetico.

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.

NUTR-AGE: Nutrizione, Alimentazione & Invecchiamento attivo

Il progetto ha l’obiettivo di valutare l’impatto di nuovi alimenti funzionali e composti bioattivi sul benessere dell’uomo, con particolare interesse alla prevenzione delle principali patologie neurodegenerative e metaboliche legate all’invecchiamento della popolazione.
Grazie all’approccio integrato delle diverse competenze scientifiche, è stato possibile:

1. selezionare i composti bioattivi presenti nelle differenti matrici alimentari (inclusi i sottoprodotti dell’industria agroalimentare);
2. individuare eventuali frazioni più ricche in prodotti ritenuti di maggiore interesse, per ottenere alimenti biofortificati, funzionali, pre-pro-post-biotici;
3. analizzarne l’azione protettiva mediante studi in vitro ed in modelli animali;
4. preservarne le attività biologiche durante le fasi di processo e cottura;
5. verificarne la biodisponibilità ed il ruolo di regolazione sul microbiota intestinale.

AGROBIO

Il progetto si inserisce in una collaborazione con l’azienda Blumen nell’ambito del progetto ValProfag (finanziato da POR-FESR Piemonte) il cui obiettivo è facilitare la coltivazione del fagiolo e migliorarne le qualità nutrizionali. In particolare, l’obiettivo è ottenere varietà di fagiolo a più alto contenuto in Fe, inteso sia come quantità assoluta che quantità biodisponibile. IBBA-CNR collabora alle attività di miglioramento genetico per gli aspetti di fenotipizzazione dei caratteri di interesse (riduzione di acido fitico e contenuto di ferro).

LEGUPLUS - Valutazione di leguminose alternative per l’alimentazione sostenibile e funzionale del suino

Il progetto, coordinato dall’Università degli di Studi di Milano ha come obiettivo generale la valutazione della potenzialità d’uso di nuove linee di fagiolo a basso contenuto di fattori antinutrizionali e di accessioni di lupino bianco e di lupino azzurro di particolare interesse come fonte proteica innovativa nell’alimentazione del suinetto, sia in termini di efficienza nutrizionale, sia in termini d’impatto ambientale. La sperimentazione in vivo in suinetti allo svezzamento permetterà di valutare l’efficienza alimentare dei nuovi mangimi vegetali, di identificare variazioni del microbiota intestinale associate alle diverse diete che verranno testate e, infine, di valutare l’effettiva biodisponibilità dei macro- e micronutrienti e la riduzione dell’impatto ambientale, sia in termini di minore escrezione di fosforo e minerali, sia dal punto di vista microbiologico. IBBA-CNR si occuperà di analizzare e fornire i materiali genetici di fagiolo e delle attività di analisi del microbiota.