Bio-Agroalimentare


Descrizione attività:

Nell’Area della Ricerca di RM1 – Montelibretti ci sono gruppi di ricercatori degli istituti IBBA, IMC, IC e ISMN, afferenti a diversi dipartimenti del CNR, che lavorano con l’interesse comune di accrescere le conoscenze scientifiche e tecnologiche a favore di un sistema agroalimentare innovativo, per garantire cibo sano, salubre e di qualità attraverso l’uso sostenibile delle risorse naturali.

Gli studi si concentrano nelle aree tematiche di biologia e biotecnologie agrarie, alimentazione e agricoltura sostenibile, al fine di sviluppare soluzioni innovative e fornire servizi tecnologici, a soggetti pubblici e privati.

L’area di biologia e biotecnologie agrarie include: a) la caratterizzazione e la conservazione di risorse genetiche vegetali; b) la valorizzazione, la tracciabilità, la certificazione e il miglioramento quali-quantitativo di colture agrarie, soprattutto delle produzioni locali ed eco-compatibili, mediante marcatori molecolari e biotecnologie; c) la comprensione delle basi genetiche e molecolari della crescita, sviluppo e produzione di piante modello  e specie coltivate impiegate nel sistema agroalimentare (IBBA, IMC, IC).

Nell’ambito della qualità e sicurezza alimentare sono incluse: a) le analisi dei principi salutari (ad es. nutritivi e nutraceutici) e nocivi (ad es. contaminanti, allergeni) di alimenti freschi o trasformati, di matrici alimentari e di nuovi alimenti con approcci olistici (tecnologie “omiche”, quali trascrittomica, proteomica e metabolomica); b) l’identificazione di indicatori di qualità e sicurezza mediante sistemi di (tele)diagnostica, quest’ultima incentrata sullo sviluppo ed impiego di nuovi bio/chemosensori, a partire dalla progettazione di nuovi materiali, sensibili, avanzati e di origine chimico-biologica; c) metodiche, soluzioni e tecnologie per la valorizzazione dei prodotti tipici e la produzione di nutraceutici e alimenti funzionali a elevato potere salutistico (IBBA, IMC, IC, ISMN).

Nell’ambito dell’agricoltura sostenibile, sono incluse a) l’impiego innovativo di bio/chemosensori per il monitoraggio on/at-line ai fini della diagnostica precoce, quali sistemi di allerta di anomalie nella produzione agroalimentare a supporto delle strategie gestionali di comparto; b) l’identificazione delle basi genetiche e molecolari della risposta a stress abiotici; c) le tecniche di ammendamento del suolo attraverso la caratterizzazione di proprietà adsorbenti e di scambio cationico (IBBA, IC, ISMN, IMC).

Le competenze degli istituti sono sinergiche ed integrate, spaziano dalla biologia, biochimica, biofisica fisiologia, genetica molecolare e biotecnologie di specie vegetali alla chimica organica e analitica, inclusiva di tecniche di spettroscopia NMR, ottica, di fluorescenza, a raggi X, di elettroforesi e cromatografia miniaturizzata, fino alla bio/chemo-sensoristica a trasduzione ottica ed elettrochimica.

Keywords: agricoltura, alimentazione, salute, sicurezza, tracciabilità, tipicità, valorizzazione, sostenibilità, biotecnologie, biosensori, sensoristica.

ISTITUTI

COMPETENZE

FACILITIES

(IBBA)

  • Laboratori avanzati di biochimica, biologia molecolare e biotecnologie delle piante;
  • Diagnostica, analisi molecolare e genotipizzazione mediante analisi PCR, PCR quantitativa su DNA e RNA e HRM;
  • Laboratori di microscopia ottica e a epifluorescenza;
  • Laboratori di micropropagazione e coltura in vitro di piante in condizioni asettiche e fitotroni;
  • Laboratori di bioinformatica per la rielaborazione di dati “omici” (genomica e trascrittomica, ottenuti mediante sequenziamento di nuova generazione Illumina, o dati di metabolomica).

(IC)

  • Il laboratorio di biosensoristica è equipaggiato di strumenti elettrochimici, ottici, e spettrofotometrici, potenziostati e dispositivi per la microfluidica, strumenti per la validazione dei biosensori sviluppati tra cui risonanza plasmonica di superficie (SPR), cromatografia liquida ad alta prestazione, spettrofluorimetri per lo sviluppo di biorecettori marcati con sonde fluorescenti, sintetizzatori automatici per la produzione di biorecettori artificiali a scopo biosensoristico. In particolare la struttura permette studi di: dinamica molecolare ed ingegneria molecolare per la progettazione di nuovi biorecettori sintetici disegnati ad hoc, spettroscopia di fluorescenza, UV/VIS per la caratterizzazione biofisica e lo studio di interazione tra le macromolecole biologiche; sviluppo di biorecettori naturali o biomimetici; metodi di marcatura con sonde fluorescenti e nanomateriali; tecniche di immobilizzazione; sintesi di ibridi-biologici per la costruzione di dispositivi optoelettronici; ottimizzazione di sistemi di trasduzione elettro-ottica.
  • Laboratorio attrezzato per la coltivazione di microalghe;
  • Laboratori di chimica, biochimica e biologia molecolare;
  • Laboratorio per lo studio della fotosintesi;
  • Laboratorio di biosensoristica.

(IMC)

  • Spettrometro Bruker 600 MHz –alta risoluzione – per campioni allo stato liquido e stato semi-solido (HR-MAS)
  • Spettrometro Bruker 400 MHz – stato solido
  • Spettrometro Bruker 300 MHz – stato liquido – alta risoluzione
  • Rilassometro da banco
  • Rilassometro portatile per misure in campo
  • HPLC-MS
  • GC e GC-MS
  • Nano HPLC
  • CE (elettroforesi capillare)
  • Spettrofluorimetro Horiba Jobin-Yvon FLUOROMAX 4 (fluorescenza statica e risolta in tempo)
  • Spettrometro FT-IR Thermo Fisher Scientific, Nicolet iS10
  • Termogravimetria: Mettler Toledo, TGA/DSC2
  • Mulino per meccanochimica Fritch Pulvirusette 9
  • Irraggiatore gamma 60Co Nordion GC 220
  • Camera climatica Angelantoni, Challenge 340
  • AFM Park Systems XE-100
  • KSV MiniTrough 2 (studio di film di Langmuir, misura del potenziale del monostrato, deposizione di film di Langmuir-Blodgett)
  • Microtox test per la valutazione della ecotossicità di campioni liquidi e solidi

(ISMN)

  • Prototipo di un sistema integrato sensori/biosensori brevettato, ISS-CNR-UNIV.
  • Prototipo di un sistema multicella per la misura della fluorescenza algale
  • Spettrofluorimetro Cary Eclipse della Agilent.
  • Cappa a flusso laminare verticale modello 700 della ASAL
  • Agitatore con cupola termostatica modello  711/CT della VDRL
  • Diffrattometro RX Philips PW1729
  • Spettrofotometro UV-Vis-NIR Cary 5E
  • Spettrometro Assorbimento Atomico Varian Spectra 220