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A Superquark la ricerca di Ager sull’acquacoltura innovativa

Lug 16, 2018 / News

Mercoledì 18 luglio su Rai 1 un servizio dedicato alle ricerche del progetto SUSHIN per migliorare la sostenibilità degli allevamenti e la qualità del pesce     Ci saranno anche trote, branzini e orate tra gli invitati del celebre magazine ideato e condotto da Piero Angela e in onda mercoledì 18 luglio a partire dalle 21,25 su Rai 1. Le telecamere della trasmissione hanno fatto tappa... Read more

I risultati della ricerca


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Vitivinicolo

 

Nel 2008 il comparto vitivinicolo italiano ha visto un progressivo calo delle superfici, in controtendenza rispetto ai principali paesi produttori esteri e dei consumi nel mercato interno. Un duplice problema per l’industria alimentare italiana visto che il 10% del fatturato proveniva proprio dal settore vitivinicolo. L’Italia era il secondo paese a livello di produzione e consumo, primo esportatore in quantità e secondo esportatore in valore. 

Ager ha rilevato fabbisogni di ricerca in questo settore sostenendolo con nuovi studi e ricerche, in particolare con tre progetti per la viticoltura da vino

  • Giallumi della vite: tecnologie innovative per la diagnosi e lo studio delle interazioni pianta/patogeno
  • Selezione di nuovi portinnesti della vite resistenti agli stress abiotici mediante lo sviluppo e la validazione di marcatori fisiologici e molecolari
  • Un database viticolo italiano, ad approccio multidisciplinare, per la conoscenza e la valorizzazione dei genotipi regionali

Mentre per il comparto enologico sono stati sostenuti tre progetti

  • Valorizzazione dei sottoprodotti della filiera vitivinicola per la produzione di composti ad alto valore aggiunto
  • Valorizzazione dei sottoprodotti e dei residui di vinificazione tramite estrazione e produzione di molecole ad alto valore aggiunto
  • Nuove tecnologie analitiche per la tracciabilità geografica e varietale dei prodotti enologici

Per la viticoltura da vino le ricerche hanno riguardato: la messa a punto di nuovi sistemi di diagnosi e lo studio di nuove piante resistenti per combattere la Flavescenza Dorata e il Legno Nero; lo sviluppo di nuovi portinnesti di vite in grado di resistere alla carenza di acqua e di crescere in terreni ritenuti di norma poco idonei; lo studio e la caratterizzazione di centinaia di vitigni italiani.

Mentre per il comparto enologico sono state sviluppate innovative soluzioni tecniche di circular economy in grado di estrarre dalla biomassa composti ad alto valore aggiunto per le industrie alimentari, cosmetiche e farmaceutiche, per la produzione di plastiche biodegradabili e di energia verde. Accanto a queste, è stato sviluppato un nuovo modello di tracciabilità della filiera vino e adattabile anche ad altri prodotti agroalimentari.

 

I progetti

 

Giallumi della vite: tecnologie innovative per la diagnosi e lo studio delle interazioni pianta/patogeno

Il progetto ha studiato nuovi metodi di diagnosi per identificare la presenza nelle piante di vite di parassiti (fitoplasmi) che causano giallumi (Flavescenza Dorata e Legno Nero) mettendo a rischio pianta e produzione. Tutto con la finalità di effettuare diagnosi precoci in periodi dell’anno in cui i giallumi non sono evidenti. Gli studi hanno poi approfondito le interazioni tra pianta e fitoplasmi, per arrivare alla costituzione di piante resistenti a questi parassiti.

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 400.000,00 euro, è iniziato il 1 gennaio 2011 ed è terminato il 31 dicembre 2014. 

I partner
Università degli Studi di Udine (capofila), Università degli Studi di Parma

I risultati
I giallumi della vite (Grapevine Yellows, GY) sono malattie associate a microorganismi unicellulari, procarioti, denominati Fitoplasmi, presenti in Italia come Flavescenza Dorata (FD) e Legno Nero (Bois Noir, BN). FD e BN sono economicamente incidenti, epidemiche e non curabili, e la diagnosi precoce e la lotta ai vettori sono gli unici strumenti per prevenirne la diffusione.
Il progetto ha riguardato in particolare lo studio delle interazioni tra il fitoplasma dello Stolbur, associato a BN, e vite (Vitis vinifera, cv Chardonnay). Sono stati sviluppati metodi diagnostici specifici e sensibili che hanno permesso di estendere le analisi ad organi della pianta diversi dalla foglia come per esempio le radici. La radice (e in generale gli organi legnosi) si è confermata difficile da investigare a causa della resistenza meccanica del tessuto che ha provocato difficoltà nei prelievi, nei processi di infiltrazione ed “embedding” e basse rese di estrazione di materiale genetico (DNA ed RNA). Nonostante le difficoltà, le analisi hanno dato esito positivo in quanto è stato possibile evidenziare presenza di fitoplasmi nei tessuti radicali di viti infette.
Le interazioni tra fitoplasma e pianta ospite sono a tutt’oggi - dicembre 2014, data di fine del progetto - poco note, nonostante sia stato rilevato anche per la vite il fenomeno del “recovery”, una remissione spontanea dei sintomi che può essere ricondotta a una forma di resistenza acquisita (SAR). Lo studio dei meccanismi fisiologici e molecolari del “recovery” acquista un’importanza notevole, dato che le malattie da fitoplasmi sono non curabili. Con il progetto sono state identificate e caratterizzate le componenti molecolari coinvolte nel fenomeno del “recovery” attraverso un approccio interdisciplinare integrato, nel quale sono confluite conoscenze e tecniche di genomica funzionale (tra cui il sequenziamento e la caratterizzazione del trascrittoma di tessuto floematico mediante Laser Microdissection), bioinformatica, biochimica, proteomica, fisiologia e microscopia ottica ed elettronica. Dato che i fitoplasmi sono patogeni confinati nel floema delle piante ospiti, è stato ottimizzato un approccio “single cell” che ha permesso di isolare e caratterizzare il trascrittoma di complessi costituiti da cellule floematiche da piante sane, infette e “recovered”. Questo ha permesso di integrare lo studio dei geni e delle proteine coinvolte nel meccanismo di resistenza, fornire una mappa del trascrittoma di cellule floematiche utile per gli studi successivi, identificare nuovi trascritti, supportare la messa a punto di metodi di diagnosi più sensibili e specifici.

 

Selezione di nuovi portinnesti della vite resistenti agli stress abiotici mediante lo sviluppo e la validazione di marcatori fisiologici e molecolari

Il progetto ha contribuito allo sviluppo e diffusione sul territorio nazionale di una viticoltura sostenibile, selezionando nuovi portinnesti in grado di conferire alla pianta resistenza a condizioni colturali avverse, quali carenza idrica, salinità ed eccesso di calcare e ai cambiamenti climatici. Obiettivo è ottimizzare l’impiego di mezzi tecnici mantenendo qualità e quantità delle produzioni, riducendo in particolare le irrigazioni, concimazioni e i trattamenti fitosanitari.

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 3.130.100,00 euro, è iniziato il 1 luglio 2010 ed è terminato il 31 dicembre 2013. 

I partner
Università degli Studi di Milano (capofila), Università degli Studi di Padova, Università Cattolica del Sacro Cuore, CRA-Centro di ricerca per la Viticoltura, Università degli Studi di Torino, Fondazione Eni Enrico Mattei

I risultati
Scopo del progetto è stato di creare le basi per lo sviluppo di modelli di viticoltura sostenibile, attualmente fortemente limitata dalla scarsa disponibilità di portainnesti con caratteristiche di resistenza a condizioni colturali avverse, quali carenza idrica, salinità od eccesso di calcare.  Nel corso del progetto è stata indagata la risposta adattativa di nuovi portainnesti in condizioni di crescita controllate e in pieno campo, valutando l’effetto di differenti ambienti pedo-climatici e diverse combinazioni d’innesto, considerando gli effetti sull’attività vegetativa e sui profili qualitativi dell’uva. Sono stati condotti studi avvalendosi delle più avanzate tecnologie attualmente disponibili nel campo della ricerca per la selezione di genotipi resistenti. Il progetto ha inoltre previsto un’attenta analisi costo/benefici dell’impatto dei nuovi portainnesti sull’intera filiera vino/viticola italiana, anche alla luce dei cambiamenti climatici in atto.
I risultati hanno portato alla validazione di nuovi portainnesti della serie M, ora inseriti nel registro nazionale delle varietà e sono stati individuati marcatori molecolari per il miglioramento genetico. Partendo da progetti di selezione già avviati, è stato possibile individuare ulteriori portainnesti resistenti allo stress idrico, salino ed all’eccesso di calcare. Su questi genotipi resistenti è stato effettuato un ulteriore studio con l’obiettivo di associare al fenotipo caratteri genetici specifici.
I nuovi portainnesti sono stati studiati in condizione di campo, valutando la funzionalità generale della pianta rispetto agli equilibri vegeto-produttivi, in relazione ad alcuni macronutrienti, analizzando il processo di maturazione della bacca.
Il progetto, oltre a permettere un approfondimento dei meccanismi implicati nelle risposte agli stress indotto da carenza idrica, salinità ed eccesso di calcare, ha permesso di approfondire le relazioni fra nesto e portainnesto.  

 

Un database viticolo italiano, ad approccio multidisciplinare, per la conoscenza e la valorizzazione dei genotipi regionali

Il progetto ha approfondito la conoscenza di centinaia di vitigni regionali, individuando per ognuno informazioni storiche, genetiche, colturali e qualitative. L’indagine ha riguardato i vitigni delle regioni Piemonte, Lombardia, Emilia-Romagna, Liguria, Toscana, Lazio, Puglia, Basilicata, Calabria e Sicilia. La “carta d’identità” di ogni vitigno è confluita in un database http://www.vitisdb.it/ di facile e gratuita consultazione per ricercatori, tecnici e operatori del settore, che lo possono utilizzare per impostare nuove prove sperimentali, migliorare la gestione agronomica, conoscere le rese e qualità dei vitigni.

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 993.000,00 euro, è iniziato il 1 gennaio 2011 ed è terminato il 31 dicembre 2014.

I partner
Università degli Studi di Torino (capofila), Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, CNR-IVV Istituto di Virologia, Università degli Studi di Pisa, Università degli Studi di Foggia, Università degli studi di Palermo

I risultati
Il progetto si inserisce nella tematica della salvaguardia e valorizzazione della “biodiversità” della vite ed ha avuto come oggetto lo studio dei vitigni regionali e la restituzione dei risultati mediante un sistema informativo che ne consente l’agevole fruizione ed applicabilità da parte di ricercatori, tecnici e operatori del settore viti-vinicolo. L’attività si è sviluppata, attraverso l’uso integrato di protocolli consolidati e di metodologie avanzate per la caratterizzazione morfologica e molecolare dei vitigni, la valutazione delle loro attitudini colturali e l’analisi delle caratteristiche compositive e qualitative delle uve, conseguendo conoscenze utili e applicabili al potenziamento delle produzioni tradizionali nonché alla prospezione di nuovi prodotti e di sistemi di gestione della vite a ridotto impatto ambientale. 
Il territorio italiano possiede una grande ricchezza di varietà di vite grazie alla posizione geografica che ha reso l’Italia un crocevia di spostamenti di popolazioni e di merci, nonché alla molteplicità di ambienti ecologici che ha selezionato genotipi dotati di caratteristiche differenti. Inoltre, la piattaforma ampelografica italiana non è da considerarsi un’entità statica: eventi climatici e avversità biotiche, ma anche scelte di tipo economico e colturale, hanno determinato notevoli variazioni nel tempo e potranno ancora causarle in futuro, modificando l’assortimento e la distribuzione dei vitigni come si suppone possa avvenire nei prossimi decenni, per effetto dei cambiamenti climatici in corso.
Nel patrimonio varietale italiano, i vitigni locali assumono una valenza plurima, legata non solo alla capacità di determinare i caratteri sensoriali ed edonistici del vino, ma anche al loro valore storico, culturale e al forte potere evocativo delle tradizioni agrarie ed alimentari del territorio cui appartengono. Per questo essi richiamano l’interesse di produttori, operatori della filiera vitivinicola, consumatori e ricercatori.
I risultati della ricerca hanno portato alla caratterizzazione dei vitigni autoctoni italiani e all’inserimento delle informazioni acquisite, insieme a quelle in parte già disponibili, in un database viticolo italiano http://www.vitisdb.it I dati presenti nel database hanno tre livelli di visualizzazione: livello “privato”, nel quale le accessioni sono visibili solamente all’unità operativa che le ha inserite; livello “intermedio”, in cui le accessioni sono visibili a tutte le unità operative aderenti al progetto; livello “pubblico”, che rappresenta il livello di massima visualizzazione aperto a tutti gli utenti.
Alla conclusione del progetto (31 dicembre 2014) sono presenti nel database, a livello intermedio 1151 accessioni, corrispondenti a 454 varietà. L’implementazione del database prosegue anche dopo il termine del presente progetto per portare a livello pubblico tutte le accessioni finora iscritte e quelle che verranno caratterizzate in futuro.

 

Valorizzazione dei sottoprodotti della filiera vitivinicola per la produzione di composti ad alto valore aggiunto

Il progetto ha sviluppato una strategia per il recupero dei sottoprodotti della vinificazione e distillazione (raspi, bucce e semi d’uva), per ridurne l’impatto ambientale e creare valore aggiunto per le aziende di vinificazione. Sono stati studiati innovativi processi per la produzione di farine di bucce d’uva e olio di semi di vinaccioli con elevate proprietà salutistiche da impiegare come ingredienti in campo alimentare (prodotti da forno, caseari e puree di frutta) e non alimentare (biocidi naturali). 

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 870.000,00 euro, è iniziato il 27 giugno 2011 ed è terminato il 26 febbraio 2015. 

I partner
Università Cattolica del Sacro Cuore di Piacenza (capofila), Università degli Studi di Milano, Università degli Studi di Torino, Università degli Studi di Trento, Università degli Studi di Scienze Gastronomiche  

I risultati
Il progetto ha sviluppato una strategia integrale di recupero di alcuni sottoprodotti dei processi di vinificazione e distillazione (raspi, bucce d’uva, vinaccioli) per ridurne l’impatto ambientale e ottenere composti ad alto valore aggiunto, con conseguente significativo profitto per le aziende di vinificazione.
Relativamente alla valorizzazione dei raspi sono stati messi a punto processi di frazionamento lignocellulosico per il recupero di antiossidanti, zuccheri fementescibili e cellulosa. Dalle bucce di vinacce sono state ottenute sia farine per l’impiego diretto in alimenti, sia estratti ricchi in composti polifenolici antiossidanti. Le farine ottenute da diverse cultivar, sia nere sia bianche, hanno mostrato un buon contenuto in fibra, minerali e polifenoli e sono state utilizzate con successo per sviluppare diversi prodotti (formaggi, yogurt, pane, puree di frutta) ad elevato contenuto in fibra che hanno avuto riscontri sensoriali positivi in prove di assaggio sui consumatori.
Estratti di bucce nere ricchi in polifenoli sono stati ottenuti mediante estrazione con etanolo e acqua. La stabilità termica e la solubilità degli estratti è stata opportunamente aumentata e modificata mediante incapsulamento con diversi ingredienti e additivi alimentari, ottenendo formulazioni idonee all’impiego in diverse matrici alimentari (es. gelato, paste di frutta secca, biscotti, yogurt, succhi di frutta). Gli estratti polifenolici hanno anche mostrato un’importante attività antiglicante (anche superiore a quella di farmaci specifici) per cui potrebbero essere utilizzati per lo sviluppo di ingredienti o nutraceutici naturali utili alla prevenzione delle complicanze del diabete.
L’utilizzo di anidride carbonica in fase supercritica per l’estrazione di olio di vinaccioli ha permesso di ottenere rese in olio paragonabili a quelle dell’estrazione con solvente, preservandone maggiormente le caratteristiche nutrizionali. L’analisi di processo ha evidenziato che l’investimento per un impianto industriale di estrazione di olio di vinacciolo con CO2 supercritica sarebbe ammortizzato in circa 5 anni.

 

Valorizzazione dei sottoprodotti e dei residui di vinificazione tramite estrazione e produzione di molecole ad alto valore aggiunto

Il progetto ha studiato l’applicazione di tecnologie verdi high-tech fortemente innovative per il settore, con l’obiettivo di riutilizzare e valorizzare i residui di lavorazione delle uve (vinacce, fecce e acque reflue) attraverso tre modalità: il recupero di composti utili per la salute (polifenoli) da utilizzare in campo alimentare, farmaceutico e cosmetico; la produzione di plastiche biodegradabili; la trasformazione delle biomasse in energia attraverso l’uso di nuove tecnologie.   

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 680.000,00 euro, è iniziato il 31 ottobre 2011 ed è terminato il 30 luglio 2015.

I partner
Università degli Studi di Udine (capofila), Università degli Studi di Bologna, Università degli Studi di Milano, Università degli Studi di Parma, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, Politecnico di Milano, Fondazione Politecnico di Milano I risultati
La ricerca ha applicato per la prima volta in Italia e in modo particolarmente approfondito il concetto di bioraffineria al settore vinicolo, recuperando la gran quantità di scarti disponibili a seguito del processo di vinificazione. Il concetto di base è stato di trasformare una biomassa – raspi, bucce e vinaccioli – in un’ampia gamma di bio-prodotti (alimenti, prodotti farmaceutici e cosmetici) e bionergie (es. biocarburanti). Tutto questo per creare un sistema integrato sostenibile in grado di contribuire a risolvere non solo la gestione dei rifiuti di natura organica, ma la loro valorizzazione in diversi settori industriali.
La prima parte dello studio si è concentrata sul recupero dei prodotti e quindi sull’estrazione attraverso tecnologie verdi a basso impatto ambientale. Dalle ricerche emerge la possibilità di utilizzare parte degli estratti come integratori alimentari e come antiossidanti nell’industria alimentare e farmaceutica. Dal punto di vista della salute, i risultati degli studi lascerebbero ipotizzare la possibilità che alcuni sottoprodotti possano risultare preventivi nei confronti delle patologie associate all’invecchiamento e quindi utilizzati nella prevenzione delle malattie cronico-degenerative.

Un altro dei molteplici aspetti della ricerca ha riguardato l’utilizzazione dei sottoprodotti a fini energetici attraverso la creazione e messa a punto di reattori bioelettrochimici per la produzione di energia e di reattori per la produzione di bioidrogeno per il trattamento di acque di scarto derivanti dal processo di vinificazione.

I risultati raggiunti sono molto incoraggianti e aprono scenari importanti per il futuro dei produttori vitivinicoli, in quanto si valorizza il sottoprodotto rendendolo remunerativo grazie ad una filiera parallela a quella del vino. 

 

Nuove tecnologie analitiche per la tracciabilità geografica e varietale dei prodotti enologici

Il progetto ha sviluppato e messo a punto un modello di tracciabilità geografica e/o varietale, in grado di collegare un prodotto agroalimentare al territorio di produzione, garantendone la sua autenticità di provenienza attraverso la certificazione. Nello specifico, gli studi hanno preso in esame le filiere dei Lambruschi modenesi DOP e dello spumante Trentodoc, con l’obiettivo di tutelare i produttori e i consumatori dalle contraffazioni attraverso un’impronta che identifica le diverse tipologie di vino.

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Importo finanziato
Il progetto è stato sostenuto con un importo di 450.000,00 euro, è iniziato il 16 luglio 2011 ed è terminato il 15 dicembre 2014. 

I partner
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (capofila), ICQ-MIPAAF, Fondazione E. Mach - Istituto Agrario San Michele all’Adige (Trento)

I risultati
Tra le evidenze sperimentali ottenute alcune non erano certamente pronosticabili a priori come, ad esempio, la possibilità di ottenere una discriminazione su base varietale dei lambruschi modenesi a partire dal profilo metabolico dei composti volatili indipendentemente dagli effetti indotti dai processi produttivi oppure la possibilità di verificare oggettivamente il legame tra prodotto e territorio di origine mediante l’indicatore isotopico 87Sr/86Sr in maniera così dettagliata e “forte”. Certamente, e senza paura di smentita, questo progetto si pone come riferimento a livello nazionale e sovranazionale per i seguenti motivi:
a) innovazione negli approcci metodologici implementati quali: utilizzo di tecniche statistiche per la selezione dei campioni da sottoporre a prova, tecniche analitiche innovative per la tracciabilità geografica e discriminazione varietale anche mediante l’impiego di tecniche genomiche;
b) estensione territoriale in relazione al numero di campioni analizzati. In questo contesto, non esiste un progetto analogo che abbia operato con un simile dettaglio analitico;
c) qualità dei risultati ottenuti e creazione di mappe isotopiche per 87Sr/86Sr e d15N.

Tuttavia, se da un lato sono chiare le potenzialità dei descrittori indagati nell’aumentare il livello della qualità percepita dai consumatori per i prodotti che possono documentare il loro legame territoriale, dall’altro lato è ancora insufficiente la capacità degli stessi indicatori nello stabilire in modo univoco l’origine geografica dei prodotti qualora questi siano singolarmente considerati, in quanto i vantaggi offerti da un parametro possono risultare fattori di limite per un altro. Pertanto, in questo particolare contesto sono necessari ulteriori studi e ricerche per sviluppare modalità di indagine maggiormente specifiche e selettive (uso di altri sistemi isotopici non tradizionali, riduzione della dispersione dei dati attraverso l’implementazione di sistemi modello per valutare la biodisponibilità, miglioramento della specificità delle tecniche genomiche, ecc.).

Lo sforzo maggiore da compiere rimane quello quello di sviluppare un nuovo modello divulgativo capace di mettere a frutto queste conoscenze, in modo da avviare un processo di “alfabetizzazione” sia dei consumatori che degli stessi produttori/operatori del settore nei confronti di queste tematiche; processo in parte avviato mediante l’introduzione dei marchi DOP, IGP, ecc. ma mai concretizzato in modo “oggettivo”.

Le Risorse

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Ager - Agroalimentare e ricerca,
è un progetto di ricerca agroalimentare promosso e sostenuto da un gruppo di Fondazioni di origine bancaria.

AGER
Presso Fondazione Cariplo
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cf 00774480156

Progetto Ager

Valentina Cairo
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Tel +39 02 6239214

Riccardo Loberti
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