Settori d'intervento

FOOD

Il concetto di sicurezza alimentare è entrato nelle inderogabili aspettative comuni dei consumatori, mentre il concetto di qualità degli alimenti si sta evolvendo e considera non solo gli aspetti organolettici ed edonistici ma anche e soprattutto salutistici. A livello dei consumatori vi è inoltre un manifesto interesse per i prodotti tipici, strettamente legati alla realtà territoriale e si è attenti alla conoscenza degli elementi compositivi essenziali degli alimenti e a quelle sostanze semi-essenziali (es. antiossidanti) a cui la ricerca attribuisce il ruolo di possibili fattori protettivi per la salute umana. In questi ambiti, le ricerche di conoscenza per l'innovazione sono di cruciale importanza, anche per il mantenimento del prestigio e qualità del made in Italy del settore agroalimentare, secondo settore manifatturiero italiano con un'aliquota del 17% del PIL.

Tematiche strategiche

- Conoscenze integrate atte alla individuazione e sviluppo di metodologie di diagnostica avanzata, comprese le micro tecnologie (biochip e nanochip "multi-array", biosensori) per la definizione e controllo della qualità, tracciabilità e sicurezza alimentare (componenti antinutrizionali, allergenici e tossici degli alimenti anche durante i processi di trasformazione; presenza di residui di pesticidi e contaminanti; diagnosi precoce per la presenza di microorganismi patogeni tradizionali ed emergenti nella filiera alimentare)

-Individuazione, caratterizzazione genetico-molecolare e valorizzazione di microrganismi collegati a elevato valore nutraceutico degli alimenti (probiotici) e a caratteristiche peculiari dei prodotti tipici (formaggi, insaccati).

-Competenze integrate e multidisciplinari atte a: individuazione di nuovi prodotti e/o processi di interesse per l'industria agroalimentare (alimenti ipoallergenici, produzione composti naturali salutistici; sviluppo di nuovi materiali, metodologie e processi per la conservazione e il trasporto dei prodotti agroalimentari.

-Miglioramento delle qualità dei prodotti di base dell'industria alimentare: identificazione delle relazioni fra struttura e composizione delle proteine di riserva dei semi e loro proprietà (anti)nutrizionali, allergeniche e tecnologiche e sviluppo di conoscenze multidisciplinari per il loro miglioramento

-Conoscenze sulla relazione complessiva tra dieta e salute con particolare riferimento all'insorgenza di malattie legate all'alimentazione (intolleranze alimentari, obesità, diabete).

-Qualificata presenza nell'ambito della normativa giuridica inerente al diritto alimentare

Risorse disponibili e competitività
In questo settore operano diversi istituti afferenti e partecipanti al Dipartimento Agroalimentare. Gli approcci realmente multidisciplinari, che possono contare anche sul forte background di esperienze e conoscenze nel campo della chimica, fisica e biologia molecolare proprie del CNR, unite ad una disponibilità di strumentazione di tutto rispetto, concorrono alla importanza strategica della presenza CNR nel settore. I rapporti e le collaborazioni con Ministeri, Regioni, Enti locali e con l'industria, anche in progetti pubblico-privati sono una effettiva realtà. Sono attivi una decina di brevetti, alcuni dei quali in fase di conoscenza e pre sviluppo, e recentemente è partito uno spin off (micotossine), e sono allo studio URT con imprese. L'inserimento nella rete scientifica europea è buono e al momento sono attivi 9 progetti finanziati dalla EU, di cui 3 vedono ricercatori/istituti CNR in qualità di coordinatore.
Per l'anno 2008 i Ricercatori in organico impegnati nella'area strategica food sono stati 94 e le Pubblicazioni ISI effettuate sono state 161.

Agricoltura sostenibile

Al sistema agricolo nazionale e internazionale, si chiede di aumentare la produzione di alimenti salubri e di elevata qualità in modo sostenibile, ovverosia, salvaguardando le risorse ambientali e genetiche e assicurando un giusto reddito agli addetti. In contemporanea, al sistema agricolo si chiede di rispondere anche ad esigenze di gestione del territorio e di partecipare con scelte strategiche alla ricerca di nuove fonti di energia e all'utilizzo delle piante e animali per la produzione di materie prime. Il tutto, in un contesto che vede una crescente pressione antropica sul territorio, variazioni climatiche già avvenute o attese, e non ultimo frequenti e serie turbolenze nei prezzi dei prodotti agricoli. Serve un continuo ridisegno di un sistema agricolo che deve essere sempre aggiornato e flessibile. Conoscenze e innovazione devono giocare un ruolo di primo piano.
Tematiche strategiche proposte (considerando i punti di forza del Dipartimento)

Riduzione dell' impatto ambientale delle produzioni primarie (vegetali) e miglioramento della qualità dei prodotti
· Basi biologico-molecolari delle interazioni ospite- organismi nocivi- vettori - ambiente e relative strategie innovative di lotta incluso l'uso di antagonisti e formulati naturali;
· Identificazione e caratterizzazione, mediante approcci di metagenomica, di microorganismi benefici del suolo (funghi simbionti) al fine di un loro utilizzo come biofertilizzanti.
· Conoscenze biologiche ed ecologiche degli organismi coinvolti nei sistemi agrari per strategie di gestione delle colture mediante agrotecniche basate su modellizzazione e previsione dei fenomeni

Analisi funzionale delle risorse genetiche per l'individuazione di germoplasma con migliori caratteristiche agronomiche, qualitative, e di utilizzazione a scopo bioenergetico. Sviluppo di tecnologie avanzate per la conservazione e difesa del germoplasma ( vegetale e animale).

Analisi e quantificazione delle relazioni fra mutamenti climatici attesi, produzione e qualità dei sistemi agrari. Individuazione di strategie di adattamento e di mitigazione anche in ambito di cooperazione allo sviluppo di aree rurali sfavorite del pianeta.

Sviluppo di sistemi di produzione zootecnica sostenibile, ivi compresa acquacoltura, mediante approcci funzionali basati su indicatori fisiologici per lo studio del benessere animale.


Risorse disponibili e competitività

In questo settore, al centro dell'attenzione generale per le sue ovvie ripercussioni, abbiamo eccellenze scientifiche riconosciute a livello internazionale (es. area della virologia vegetale, dell'interazione pianta -microorganismi, delle osservazioni e analisi dei sistemi agro-forestali anche in relazione ai cambiamenti climatici). Va inoltre considerato che gli Istituti CNR partecipanti a questa tematica, posseggono una ricca serie di collezioni di risorse genetiche vegetali, animali e di microrganismi che costituiscono un prezioso valore, talvolta sottostimato, che riveste però un interesse strategico.
Le relazioni e i progetti congiunti con le realtà Regionali sono molto presenti, e in taluni casi le Regioni hanno un asse preferenziale per i nostri approcci. Al momento, nel settore, le realtà CNR hanno attivi 15 progetti finanziati dalla Comunità Europea e una trentina di progetti con i paesi in via di sviluppo.

Per l'anno 2008 i ricercatori in organico impegnati nell'area strategica Agricoltura Sostenibile, sono stati 139, mentre le pubblicazioni ISI effettuate, sono state 154.

GENOMICA VEGETALE e ANIMALE

Alla genomica è strettamente connesso lo studio dei meccanismi biologici che regolano l'espressione dell'intero patrimonio genetico di un organismo (postgenomica). Le grandi istituzioni pubbliche di ricerca e i laboratori universitari più competitivi partecipano ad uno sforzo collettivo che ha come fine la definizione dei rapporti fra struttura e funzione delle molecole biologiche, e la definizione completa delle loro interazioni molecolari in un organismo, in relazione al metabolismo, lo sviluppo, la riproduzione e le interazioni con l'ambiente. La quantità d'informazione che è necessario correlare richiede il continuo sviluppo di sistemi informatici e approcci interdisciplinari per lo studio delle proprietà dei sistemi complessi (biologia dei sistemi). Le conoscenze derivate da questi studi trovano applicazione nella caratterizzazione molecolare delle specie/razze e nel loro miglioramento genetico. Ci si attende che esse giocheranno un ruolo fondamentale sia nella conservazione e sfruttamento della biodiversità sia nel miglioramento quantitativo e qualitativo della produzione alimentare.

Tematiche d'azione.

· analisi strutturale di genomi e analisi funzionale dei prodotti genici di specie modello e di interesse agrario per la selezione di caratteristiche agronomiche favorevoli
· analisi dei genomi e trascrittomi degli organismi patogeni e simbionti per diagnostica molecolare, lo sviluppo di strategie di controllo, la selezione di interazioni biotiche positive
· definizione dei meccanismi molecolari dell'espressione genica, sintesi proteica e biogenesi delle strutture subcellulari anche per ottimizzare l'utilizzo delle piante come bioreattori
· caratterizzazione del metabolismo secondario per il miglioramento delle caratteristiche nutrizionali e nutraceutiche (antiossidanti, antitumorali, vitamine)
· biodiversità delle specie vegetali e genomica comparativa per la scoperta di nuovi geni per caratteri agronomicamente utili e la caratterizzazione genetica di popolazioni
· riconoscimento di loci associati a fenotipi (bovini, suini) nuovi e vitali per la sicurezza alimentare e per una qualità organolettica dei prodotti di origine animale. Alla ricerca deve conseguire un'applicazione nella diagnostica molecolare
· mappe citogenetiche di animali in produzione zootecnica per una migliore conoscenza del genoma e di loci legati a caratteri produttivi e analisi del proteoma di tessuti/fluidi biologici in relazione alla fisiologia/patologia dell'animale e alle sue produzioni.
· Potenziamento capacità di analisi bioinformatica-tecnologie .omiche

Risorse disponibili e competitività

E' un settore importante anche per mantenere e sviluppare punti di riferimento d'eccellenza con visibilità internazionale. La produzione scientifica ha punte di elevata competitività, come dimostrato da pubblicazioni sulle migliori riviste, e caratterizza il nostro impegno nel settore sia in ambito nazionale che internazionale. Il Dipartimento pur non gestendo direttamente piattaforme di genomica ha una potenzialità di ricerca elevata. I rapporti, le collaborazioni e i progetti con istituzioni internazionali sono molto presenti. Sono altresì attivi progetti nell'ambito dei laboratori pubblico-privato ( frumento duro, pomodoro-genopom). Sono stati sviluppati brevetti, anche già commercializzati, per la caratterizzazione genetica di popolazioni vegetali e di razze animali. Al momento, nel settore, le realtà CNR hanno attivi 8 progetti finanziati dalla EU e due progetti internazionali.
Per l'anno 2008 i ricercatori in organico impegnati nell'area strategica Genomica, sono stati 108, mentre le pubblicazioni ISI effettuate, sono state 129.