Università Cattolica del Sacro Cuore

Facoltà di Scienze agrarie, alimentari e ambientali

I residui agro-alimentari contengono una frazione significativa di cellulosa e composti bioattivi (principalmente antiossidanti) che, se recuperati, rappresentano componenti ad alto valore aggiunto per l’impiego in diversi settori.

La riduzione della cellulosa in strutture nano e cristalline (nanocellulosa) fornisce degli elementi costruttivi versatili per lo sviluppo di nuovi materiali altamente performanti.

Dal momento che la produzione di nanocellulosa da legno risulta un processo poco sostenibile dal punto di vista ambientale, è importante identificare fonti di cellulosa più sostenibili, quali i residui agro-alimentari.

In questo progetto il nostro partner lavorerà per il raggiungimento di specifici obiettivi:

  • produzione di materiali intermedi di cellulosa combinata con molecole bioattive da diversi residui agro-alimentari tramite applicazione di diversi pretrattamenti e processi;
  • sviluppo di materiali funzionali avanzati quali ingredienti alimentari, rivestimenti edibili, colloidi funzionali e biocidi.

PHOBOS è un Progetto di ricerca di Rilevanza e Interesse Nazionale (PRIN) finanziato dal Ministero dell’Istruzione e dell’Università e della Ricerca (MIUR) di cui l’Università Cattolica del Sacro Cuore (UCSC) è partner insieme all’Università della Tuscia (UNITUS), l’Università degli Studi di Napoli (UNINA) e l’Università Libera di Bolzano (UNIBZ).

Il progetto mira a investigare l’azione biostimolante di composti di ultima generazione, derivanti dall’idrolisi enzimatica di biomasse vegetali e definiti quindi come, idrolizzati proteici. Tali formulati sono prodotti a partire dalla lavorazione di biomasse vegetali, esse stesse scarti della catena agro-alimentare, e quindi inquadrati nell’ottica “green” di economia circolare, che mira alla sostenibilità delle risorse e dei processi associati al settore agro-alimentare e industriale.

L’attività biostimolante dei diversi idrolizzati proteici viene valutata utilizzando come casi di studio colture orticole di importante interesse economico sia regionale che nazionale, quali lattuga e pomodoro. L’attività biostimolante è inizialmente valutata in una fase di sviluppo precoce delle colture in condizioni ottimali e sub-ottimali (basso apporto di azoto o alta salinità) sfruttando un’innovativa piattaforma con camere di crescita dedicate per studi fenomica in pianta (www.psi.cz).

Test dedicati aiuteranno a investigare l’attività ormone-simile degli idrolizzati proteici e delle rispettive frazioni, mentre la risposta delle colture a fattori di stress ambientale singoli o multipli sarà testata in termini di caratteri morfo-fisiologici, di effetto sul microbiota fogliare e radicale, nonché dei processi molecolari e biochimici coinvolti, grazie ad un approccio di ricerca multi-omico (metabolomico, trascrittomico e metagenomico) volto a descrivere le modalità di azione degli idrolizzati più attivi e delle loro relative frazioni.

L’approccio traslazionale di ricerca di PHOBOS permetterà infine il trasferimento dei risultati alle industrie produttrici di fertilizzanti, in modo da supportare processi innovativi e competitivi per lo sviluppo di una nuova generazione di biostimolanti ad elevata efficienza.

phobos-project0.webnode.it

BIOWAFER è un progetto di Ricerca Industriale – cofinanziato dalla Regione Emilia Romagna tramite il POR FESR 2014-2020 - gestito dal Centro di Ricerca BioDNA - Università Cattolica del Sacro Cuore.

Il progetto vede tra i partner l’Università di Parma (SITEIA PARMA), la Stazione Sperimentale per l’Industria delle Conserve Alimentari (SSICA), l’azienda Terre Cevico, l’azienda Savona Medicinali S.p.A., l’azienda Steriltom e la Latteria Sociale Stallone.

Il progetto mira al recupero di composti attivi e alla valorizzazione dei sottoprodotti e dei coprodotti di agricoltura e allevamento, in modo da rendere le filiere sempre più circolari. Si sviluperanno sistemi industriali innovativi in cui la quota  di sottoprodotti e coprodotti da gestire come rifiuti sarà ridotta al minimo.
Insieme ad una maggiore consapevolezza, conoscenza e capacità nelle aziende di mettere in pratica soluzioni di economia circolare, tra i principali risultati attesi vi è il soddisfacimento della domanda di prodotti sostenibili, ottenibili senza modificare i comportamenti individuali ma migliorando i prodotti già impiegati dai consumatori attraverso lo sviluppo di uno schema di bioraffineria degli scarti.

Responsabili scientifici BioDNA
Prof. Marco Trevisanmarco.trevisan@unicatt.it – Tel. +39 0523 599 218
Dott.ssa Lucrezia Lamastralucrezia.lamastra@unicatt.it - Tel. +39 0523 599 219

Per approfondimenti visita il sito del progetto:  http://www.biowafer.org


Il progetto CoACh ha come obiettivo lo sviluppo di un sistema integrato per la gestione ottimizzata della catena del freddo, in un processo di trasformazione di prodotti vegetali e la sua validazione in ambiente industriale.

L’attività di ricerca del partner Università Cattolica riguarderà la messa a punto di una metodologia per lo sviluppo e l’implementazione di modelli per la simulazione degli impianti e dei processi di trasformazione, refrigerazione e surgelazione di prodotti vegetali.

I modelli potranno descrivere i consumi energetici degli impianti in funzione della temperatura target dei prodotti e la correlazione tra la temperatura e i parametri qualitativi critici dei prodotti che andranno identificati e selezionati.

Il Progetto, coordinato dall’Istituto Superiore di Sanità e a cui partecipa come partner il Prof. Paolo Ajmone Marsan del DIANA, ha lo scopo di sviluppare metodi caratterizzati da elevata velocità, rapporto costo-efficacia, alta sensibilità e possibilità di avere i risultati entro un giorno, basati su una combinazione innovativa di strategie emergenti, per la determinazione di patogeni negli alimenti di origine animale.

Per raggiungere questo obiettivo verranno implementate in parallelo piattaforme molecolari qualitative che integrano l’amplificazione isotermica (LAMP-PCR) con la cromatografia a flusso laterale  (lateral flow chromatography, LFC) nanoplasmonica e metodi quantitativi basati sulla digital droplet PCR (ddPCR).

La proposta progettuale si prefigge di valutare, mediante prove eseguite in allevamenti da latte, l’efficacia di specifici interventi mirati ad un miglioramento del benessere animale e alla prevenzione dell’insorgenza di mastiti e alla riduzione dell’uso di biocidi. Si valideranno protocolli operativi già preliminarmente testati con risultati positivi dai gruppi di ricerca coinvolti, intervenendo nell’intero ciclo di lattazione delle bovine, a partire dalla messa in asciutta, al parto e durante l’intera lattazione. Nell’ambito degli obiettivi generali, il progetto RABoLa si propone di valutare,

i) nel periodo della messa in asciutta dell’animale e nel periodo che segue il parto, l’effetto della somministrazione di Aloe arborescens, essenza vegetale ricca di composti immunomodulanti coltivabile in Lombardia, sulla risposta immunitaria degli animali asciugati senza antibiotici e

ii) durante la fase di lattazione l’impiego di pre e post dipping a base di una batteriocina prodotta da un ceppo di Lactococcus lactis subsp. cremoris che ha dimostrato un elevato potere battericida verso i principali batteri mastitogeni.

In entrambi i casi si valuteranno eventuali modifiche nella composizione microbica del fluido ruminale, delle feci e del latte dei gruppi di animali trattati vs quelli di controllo. Si potranno quindi verificare gli effetti di questi trattamenti a base di sostanze naturali sulla risposta immunitaria degli animali, sulla selezione/predisposizione, all’interno della ghiandola mammaria, della crescita di microrganismi in grado di contrastare l’insorgenza di mastiti bovine e contribuire, così, ad un maggior benessere animale e ad maggior tutela del consumatore per la maggior sicurezza del prodotto (minor rischio di assumere residui di antibiotici) e dell’ambientale (minor rischio di sviluppare ceppi antibiotico-resistenti). In aggiunta, si focalizzerà l’attenzione sull’individuazione di sostanze naturali/molecole, impiegate per la sanificazione del materiale e/o per un impiego terapeutico, mirato e selettivo, in grado di inibire selettivamente la crescita di Prototheca, in caso di infezione clinica diagnosticata.

All’interno del progetto, il partner DIANA (UCSC) con Referente Erminio Trevisi, si occuperà di mettere a punto i protocolli di ricerca per la messa in asciutta con i diversi protocolli e della preparazione del nutraceutico in una forma stabile per l’uso in allevamento. DIANA caratterizzerà lo stato immunitario e metabolico di tutte le bovine coinvolte nel progetto dalla messa in asciutta alle fasi iniziali della lattazione ed eseguirà controlli sulle condizioni di benessere degli allevamenti reclutati nello studio. DIANA eseguirà le sperimentazioni animali sulle bovine alla messa in asciutta ed eseguirà i controlli sanitari per l’intera sperimentazione; valuterà la composizione chimica e di alcuni marcatori fisiologici nel latte, feci e rumine; ed effettuerà la caratterizzazione sugli esosomi con le successive valutazioni genomiche.

Sito del progetto: https://sites.unimi.it/rabola/

Rabola è supportato dal finanziamento dei progetti di ricerca in campo agricolo e forestale - d.d.s. 28 marzo 2018, n. 4403 della Regione Lombardia

Il Progetto, coordinato dall’Associazione Italiana Allevatori e a cui partecipa il prof. Paolo Ajmone Marsan in qualità di partner ha lo scopo di creare una piattaforma informatica centralizzata per la raccolta sistematica e la armonizzazione di dati fenotipici tradizionali e innovativi, di nuova raccolta e presenti in banche dati periferiche, da mettere a disposizione del sistema zootecnico nazionale per aumentare l’efficacia del miglioramento genetico, il benessere e l’efficienza produttiva e riproduttiva delle specie allevate e di conseguenza ridurre l’impatto ambientale e l’utilizzo di medicinali in azienda.

Il progetto è articolato in diverse azioni:

  • L’Azione 1 ha lo scopo di identificare i fenotipi da raccogliere e di sviluppare i protocolli necessari alla loro misurazione e validazione;
  • L’Azione 2 prevede la raccolta su scala nazionale dei fenotipi validati nell’Azione 1.
  • L’Azione 3 sviluppa pipeline di armonizzazione e validazione dei dati in ingresso nel database.
  • L’Azione 4 ha l’obiettivo di realizzare una piattaforma avanzata che organizzi e renda disponibili in modalità “Open Data” i dati raccolti in pieno campo nell’Azione 2, oltre ad altri dati ritenuti utili contenuti nelle banche dati in cooperazione applicativa.
  • L’Azione 5 è focalizzata sulla disseminazione, informazione e comunicazione.

A partire dall’indubbia rilevanza della Provincia di Cremona nella filiera lattiero-casearia, mettendo a frutto le sinergie con realtà locali, ulteriormente valorizzando i progetti, già in atto, di ricerca e di rafforzamento della presenza a Cremona della Università Cattolica del Sacro Cuore, si intende creare un centro di ricerca e di competenze relativo alla filiera lattiero-casearia, denominato CRemona Agri-Food Technologies (CRAFT), che svolga azione di ricerca tecnico-scientifica ma anche di psicologia e sociologia del consumatore, trasferimento tecnologico e disseminazione nello specifico settore. CRAFT rappresenterà un recupero del settore di ricerca relativo alla filiera lattiero-casearia, inizialmente previso nel progetto “Cremona Food-Lab” e poi espunto per rientrare nei limiti finanziari della rimodulazione richiesta dagli Enti Finanziatori.

In sintesi gli obiettivi specifici del progetto:

  1. Sviluppare temi di ricerca specifici per la filiera lattiero-casearia
  2. Realizzare trasferimento tecnologico dei risultati della ricerca verso le imprese del settore
  3. Formazione del personale
  4. Comunicazione e disseminazione

In particolare CRAFT intende sviluppare ricerche sia tecnologiche, microbiologiche e biochimiche, sia affrontare temi di ricerca sociologica e psicologia sull’atteggiamento dei consumatori nei confronti della filiera latte e derivati.

https://www.cremonafoodlab.it »

In Italia il settore lattiero-caseario costituisce uno dei principali comparti dell'economia agroalimentare. La produzione annua di latte, che ammonta oggi a 11 milioni di tonnellate, unitamente alla produzione di formaggio, costituisce l'11% dell'intera produzione alimentare italiana. Tuttavia, sia il numero degli allevamenti da latte in Italia sia il margine di profitto hanno subito e continuano a subire un'importante contrazione come conseguenza della politica agricola adottata dall'Unione Europea che nel 2015 ha abolito il regime delle quote latte dopo oltre 30 anni. E' quindi urgente per l'intera filiera acquisire nuovi strumenti e conoscenze che consentano di migliorare l'efficienza del sistema produttivo e il valore aggiunto del latte e dei prodotti caseari, preservando nel contempo il benessere degli animali, la sicurezza dei prodotti lattiero-caseari e la sostenibilità ambientale. Inoltre, le evidenze raccolte sui servizi ecosistemici forniti dalla gestione degli allevamenti serviranno a stimare le preferenze dei consumatori per gli attributi ambientali dell'agricoltura montana.

https://progettoager.it/index.php/le-news-progetto-ager/al-via-il-progetto-ager-farm-inn-nuove-tecnologie-per-la-gestione-della-filiera-dei-prodotti-lattiero-caseari

Il regolamento CE n. 2073/2005 stabilisce i criteri microbiologici per determinati microrganismi nei prodotti alimentari e le norme di attuazione che devono essere rispettate dalle autorità competenti e dagli operatori del settore alimentare. Per migliorare il sistema di controllo il progetto “One-day method” propone lo sviluppo di metodi caratterizzati da elevata velocita, elevato rapporto costo-efficacia, alta sensibilità e possibilità di avere  risultati entro un giorno, basati su una combinazione innovativa di strategie emergenti per la determinazione di Salmonella spp, Listeria monocytogenes, Campylobacter, e Norovirus negli alimenti. Per raggiungere questi obiettivi verranno implementate in parallelo piattaforme molecolari qualitative che integrino l’amplificazione isotermica (LAMP-PCR) con la cromatografia a flusso laterale (lateral flow chromatography) nanoplasmonica e metodi quantitativi basati sulla digital droplet PCR (ddPCR). I metodi sviluppati saranno validati e applicati per verificare la conformità ai criteri microbiologici. Infine, i challenge test eseguiti con i metodi ddPCR forniranno dati utili per lo sviluppo di nuovi modelli di microbiologia predittiva.

Il progetto FARM-INN è coordinato dal Consiglio Nazionale delle Ricerche e a cui partecipa il prof. Paolo Ajmone Marsan in qualità di partner vuole introdurre strumenti innovativi nella gestione degli allevamenti che portino a ripercussioni positive sulla trasformazione del latte e quindi su tutta la filiera lattiero-casearia.

Le azioni proposte sono finalizzate al miglioramento della qualità e della sicurezza del latte e del formaggio, nonché a fornire nuove evidenze scientifiche su specifiche proprietà salutistiche che supportino una maggiore valorizzazione e diversificazione dei prodotti.

In particolare gli argomenti oggetto di studio sono:

  1. lo sviluppo di additivi per l’alimentazione animale in grado di assorbire le micotossine e nel contempo ridurre nel latte la contaminazione da clostridi patogeni e/o responsabili di difetti di gonfiore tardivo nei formaggi
  2. la valutazione delle caratteristiche tecnologiche e delle proprietà benefiche e funzionali per l'organismo, delle varianti A1 e A2 della beta-caseina nel latte.
  • Responsabili: Antonio Gallo (UCSC), Mauro Spanghero (coordinatore del progetto, UniUD)
  • Progetti di ricerca MIPAAFT nell’ambito del fondo per gli investimenti nel settore lattiero caseario.

Le annate in cui le condizioni meteoriche sono tali da favorire un forte sviluppo delle micotossine in campo e, conseguentemente, nelle partite di alimenti zootecnici, si ripetono con frequenza sempre maggiore. Gli anni 2003, 2007, 2011 e 2015 sono stati infatti caratterizzati da alte temperature e bassa piovosità, condizioni climatiche che hanno portato ad un alto rischio di contaminazione della pianta di mais da parte di aflatossine. I trattamenti di inattivazione post raccolta attraverso metodi fisici e chimici sono spesso poco efficaci, piuttosto costosi e non compatibili con le produzioni biologiche.

Sia i silos dei foraggi sia il rumine delle bovine da latte sono ambienti microbiologicamente molto “ricchi ed attivi” e l’azione detossificante delle micotossine da parte di molte specie microbiche è nota e dimostrata. Pertanto la possibilità di orientare favorevolmente le fermentazioni durante l’insilamento e a livello ruminale può rappresentare una strategia nutrizionale per ridurre i rischi di carry over nel latte a seguito della somministrazione di alimenti contaminati da aflatossine, anche se al di sotto dei livelli di tossicità. Per tali ragioni, stanno assumendo crescente interesse l’aggiunta di additivi per l’insilamento con proprietà protettive nei confronti delle micotossine e gli approcci nutrizionali in grado di aumentare l’azione detossificante ruminale.

Il Ministero delle politiche agricole, alimentari e forestali ha finanziato un progetto (Progetto Afla1Milk - Progetti di ricerca fondo latte - D.M. N. 27443 del 25/09/2018) su queste tematiche finalizzate alla sicurezza alimentare del latte a due gruppi di nutrizionisti dell’area animale delle Università di Udine e del Sacro Cuore di Piacenza. Il piano di attività prevede di verificare, tramite la tecnica dei minisilos, come le diverse condizioni di insilamento (durata dell’insilamento e tecniche di insilamento), nonché l’impiego di inoculi lattici commercialmente disponibili, possano interferire con la microflora che si sviluppa durante l’insilamento e attuare meccanismi di detossificazione/biotrasformazione, reale o apparente, dell’AFB1.

Inoltre, mediante l’impiego di un sistema innovativo di fermentazione in vitro in grado di simulare l’ambiente ruminale verrà testato l’effetto detossificante nei confronti dell’aflatossina B1 di alcuni fattori dietetici sui quali è possibile agire, entro certi limiti, modificando le razioni delle bovine da latte. I risultati permetteranno di ottenere indicazioni pratico operative di tipo alimentare-dietetico che, assieme alle linee guida igienico-sanitarie già previste per legge ed altri interventi di tipo alimentare (es: uso di sostanze assorbenti le aflatossine), potranno assicurare il non superamento del limite soglia di aflatossina nel latte e nei prodotti lattiero-caseari.

L'obiettivo principale del progetto riguarda lo sviluppo di migliori pratiche, indicatori e buone politiche a supporto della preservazione dei servizi ecosistemici, mitigando gli effetti negativi dovuti ai cambiamenti climatici.

https://ecoresiliente.com/

Scopo di FOODTECH (capofila: Prophos Chemicals di San Giovanni in Croce- CR) è quello di creare un centro innovativo di ricerca in provincia di Cremona, come risposta concreta ed efficace al problema dell’uso di antibiotici in zootecnia e della antibiotico-resistenza.

Il sistema brevettato dal capofila consentirà nuove formulazioni mangimistiche con lo scopo di somministrare a suinetti/vitelli durante lo svezzamento tannini, prebiotici, probiotici, acidi grassi a catena corta.

Gli effetti della somministrazione di prebiotici, tannini e acidi grassi verranno testati direttamente sugli animali.

Si valuterà l’impatto della dieta sul microbiota intestinale con tecniche di New Generation Sequencing per valutare modificazioni quali/quantitative della composizione di comunità batteriche complesse.

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L’obiettivo generale di ReMarcForFood, coordinato dalla prof.ssa Giorgia Spigno, è lo sviluppo di nuovi concetti d’uso per i sottoprodotti enologici tramite processi biotecnologici per la loro conversione in ingredienti innovativi ad alto valore aggiunti ed il loro impiego in alimenti.

Sono previsti i seguenti obiettivi specifici:

  1. sviluppo di processi di idrolisi enzimatici per la produzione di frazioni fibrose ed estratti antiossidanti da vinacce;
  2. sviluppo di un protocollo di crescita di Pleurotus su vinacce per la produzione di biomassa fungina edibile ed enzimi extracellulare lignocellulolitici;
  3. sviluppo di protocolli scalabili per la lavorazione di biomassa di Pleurotus per l’incorporazione in alimenti innovativi;
  4. sviluppo di alimenti innovativi con le vinacce idrolizzate enzimaticamente;
  5. valutazione della sostenibilità delle strategie sviluppate.

http://www.remarcforfood.it/it/home-it/

  • Responsabili: Antonio Gallo (UCSC), Francesca Mossa (coordinatore del progetto, UniSS), Federica Franciosi (UniMI), Vincenzo Miragliotta (UniPI)
  • PRIN: PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE – Bando 2017

L'origine evolutiva dello stato di salute o di malattia (DoHaD) degli individui può essere influenzata dall'ambiente peri-concezionale e già nell’utero questo ha un impatto sulla salute di un individuo e sulla probabilità di sviluppare una malattia nel corso della sua futura vita da adulto. DESTINE mira a identificare come la restrizione o l'eccesso di nutrienti durante le prime fasi di gestazione e sviluppo embrionale possano avere conseguenze durature nella progenie.

Utilizzando il modello bovino, DESTINE propone di determinare se una restrizione alimentare o un eccesso di nutrienti nella madre durante diverse finestre del primo trimestre di gestazione possano:

  1. diminuire la dimensione della riserva ovarica e, di conseguenza, il potenziale riproduttivo;
  2. determinare alterazioni congenite del sistema cardiovascolare;
  3. compromettere lo sviluppo e la funzione del sistema gastrointestinale nella prole femminile e
  4. influenzare direttamente il rimodellamento epigenetico, la riprogrammazione cellulare ed il lignaggio cellulare precoce.

DESTINE sarà condotto da un team composto da quattro unità di ricerca con background interdisciplinari (scienze riproduttive (UniSS e UniMI), nutrizione animale (UCSC) e anatomia funzionale (UniPI)).

DESTINE approfondirà la comprensione del ruolo del bilancio energetico della madre sulla salute della progenie femminile (vitelle), con un impatto positivo sulla redditività dell'allevamento lattiero-caseario e generando anche preziose conoscenze per prevenire le malattie nelle donne.

Il progetto si pone come obiettivo generale la creazione di un hub di ricerca e servizi per imprese del settore agro-alimentare al fine di supportarle nell’innovazione di prodotto e di processo, con particolare attenzione alla sicurezza alimentare, profilo nutrizionale, sostenibilità ambientale ed economica, formazione dei quadri dirigenti e del personale.