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.

FilAgro – Strategie innovative e sostenibili per la filiera agroalimentare

Il progetto FilAgro intende dare risposte concrete alle esigenze emergenti nel settore dell’agricoltura, legate alla sostenibilità delle produzioni; alla salvaguardia dell’ambiente e della biodiversità; al miglioramento della qualità delle produzioni alimentari in termini di salubrità, sicurezza e caratteristiche nutrizionali; allo sviluppo tecnologico e al trasferimento dei risultati al settore produttivo; alla diffusione delle nuove conoscenze; tutti argomenti ritenuti prioritari nei programmi di EXPO 2015, di Horizon 2020 e negli obiettivi del programma triennale 2013-2015 della DG Agricoltura della Regione Lombardia.

VELICA - Da antiche colture materiali e prodotti per il futuro

Il progetto si propone di studiare la possibile re-introduzione di colture tradizionali sul territorio lombardo quali la canapa (Cannabis sativa L.) ed il lino (Linum usitatissimum L.), rendendone nuovamente remunerativa la coltivazione attraverso l’uso di tutti i bioprodotti ottenibili dalle varie parti della pianta, e.g.: olio estratto dai semi, fibra, proteine, metaboliti secondari. Inoltre, nel progetto si prevede di valorizzare anche tutti i residui e gli scarti delle varie trasformazioni della canapa e lino creando una gamma di bioprodotti di notevole interesse.

InFlaMe - Improvement of secondary metabolites production for human health by flax cell in vitro technology

L’obiettivo del progetto InFlaMe è di ottimizzare la produzione di alcune molecole (metaboliti secondari) di interesse farmacologico/nutraceutico, i lignani, normalmente prodotti a bassa concentrazione dalle piante di lino come molecole protettive contro erbivori e  microorganismi.

La tecnologia utilizzata a tal fine prevede l’impiego di colture di diversi tessuti cellulari ottenuti da differenti specie di lino che producono tre principali classi di lignani. Tali colture verranno opportunamente indotte ad una maggior produzione attraverso approcci biotecnologici basati sull’utilizzo di specifici elicitori e mediante tecniche di ingegneria metabolica.

In prospettiva, questa tecnologia permetterà di raggiungere una produzione su larga scala di molecole ad alto valore aggiunto che ad oggi è limitata all’estrazione diretta ed in piccole quantità dalle specie vegetali produttrici.

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.

PRIN 2022 ELITECH - Cannabis sativa (L.) as a bio-factory for secondary metabolites through innovative elicitation techniques

La canapa (Cannabis sativa L.) è una coltura di grande interesse industriale, alimentare e medico, grazie alla presenza di numerosi metaboliti secondari bioattivi, come cannabinoidi, terpeni e composti fenolici.

Il progetto mira ad aumentare il contenuto e la qualità di questi composti attraverso strategie innovative di elicitazione, ovvero l’uso di molecole in grado di stimolare le risposte di difesa della pianta che portano alla sintesi di composti bioattivi. In particolare, verranno testati elicitori di origine vegetale, batterica e sintetica durante lo sviluppo delle infiorescenze femminili, inclusi specifici derivati sintetici del coronalon.

Il progetto prevede anche l’impiego di nanoparticelle di chitosano come sistema avanzato di rilascio degli elicitori. Parallelamente verranno sviluppate colture in vitro di radici avventizie ed hairy-roots su cui verranno saggiati i nuovi elicitori. Le infiorescenze e i tessuti in vitro saranno caratterizzati dal punto di vista biochimico, metabolico e trascrittomico per comprendere i meccanismi alla base dell’aumento dei metaboliti secondari. I risultati contribuiranno allo sviluppo di strategie sostenibili per il miglioramento del valore funzionale della canapa e apriranno la strada a future applicazioni di genome editing.

RICE CONNECTIONS - Connecting biologies on rice disease resistance, drought tolerance and flowering time

Obiettivo generale del progetto “Rice connections” è l’elucidazione delle interconnessioni esistenti tra la resistenza a patogeni, la tolleranza alla carenza idrica ed il tempo di fioritura e lo studio di come un primo stimolo biologico possa influire sulla risposta della pianta ad uno stimolo successivo. Le relazioni fra i tre pathway biologici vengono analizzate usando approcci agronomici, genetici, genomici, di biologia cellulare e tramite la metodologia del “Two-hybrid system”.

Il progetto prevede:

• la fenotipizzazione per la resistenza a patogeni, la tolleranza alla carenza idrica ed il tempo di fioritura di diverse linee di riso, incluse delle linee trasnsgeniche per alcuni geni chiave
• l’identificazione, mediante analisi RNA-Seq e qRT-PCR, dei nodi regolatori, cioè di quei geni la cui espressione è sinergisticamente regolata da due pathway biologici
• l’identificazione dei nodi di connessione tra i diversi pathway biologici, tramite la metodologia del “Two-hybrid system”

Il progetto vuole rappresentare un contributo all’identificazione di una nuova generazione di geni da studiare e utilizzare nei programmi futuri di miglioramento genetico.

RISINNOVA - Integrated genetic and genomic approaches for new Italian rice breeding strategies

Obiettivo generale del progetto “RISINNOVA” è fornire alla filiera risicola italiana strumenti genetici e genomici per lo sviluppo di varietà di riso più competitive, adatte per il mercato sia interno che internazionale.

Il progetto è strutturato in cinque Workpackage (WP):

WP1. Approcci genetici e genomici per la protezione contro le principali malattie del riso

WP2. Strategie genetiche e genomiche per la protezione del riso contro i principali stress abiotici (carenza idrica, stress salino, stress termico)

WP3. Diversità genetica e funzionale delle comunità microbiche associate al riso

WP4. Sistemi di analisi genomica applicata alla biodiversità

WP5. Divulgazione, formazione e trasferimento tecnologico

Nell’ambito del WP2 l’attività dell’IBBA ha come scopo l’identificazione di potenziali geni chiave nella risposta di tolleranza allo stress osmotico. L’attività prevede: i) la valutazione fisiologica di diverse cultivars di japonica per la loro risposta allo stress osmotico ii) la selezione di due cultivars con un fenotipo contrastante (sensibile vs tollerante) iii) un’analisi RNA-Seq dei cambiamenti nel trascrittoma di foglie e radici di queste due cultivars in risposta allo stress osmotico

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.

PNRR AGRITECH (SPOKE 9) - New technologies and methodologies for traceability, quality, safety, measurement, and certification to enhance and protect typicality in agri-food supply chains

Lo Spoke 9 ha come obiettivo quello di ideare, progettare, sperimentare e diffondere soluzioni digitali innovative per comprendere l’origine, l’autenticità e garantire la sicurezza delle produzioni agricole allo scopo di valorizzare e tutelare le tipicità delle filiere agroalimentari. All’interno dello Spoke 9 IBBA è coinvolta nella task 9.11 (Chemical, Physical, Biological, Sensory and Genetic methods and protocols for the measurement of product quality and traceability of food matrices and for soil characterization) e 9.1.5 (Modeling sustainability and quality of farm processes and food by using on-farm and lab measurements).

Nella task 9.1.1 IBBA si propone di validare un metodo di profilazione genetica basato sui polimorfismi di lunghezza degli introni della famiglia genica delle β-tubuline (TBP) per l’autenticazione di cultivar di olivo e di cereali forniti dai partner.

Nella task 9.1.5, uno studio in vivo su bovino ci consente di valutare l’effetto di mangimi integrati con sostanze naturali sull’antibiotico resistenza e sulla qualità del latte prodotto, del quale sono determinati parametri chimici e biofunzionali. Grazie alla collaborazione con ISTI, viene indagato l’uso dell’imaging visibile e iperspettrale, combinato con il machine learning, come alternativa rapida, non distruttiva ed economica alle tradizionali analisi chimiche di laboratorio per la valutazione della qualità del latte

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