Descrizione
L'ISPA è una realtà con competenze interdisciplinari impegnata in azioni di ricerca, formazione, innovazione e trasferimento tecnologico e divulgazione delle conoscenze per migliorare la qualità e la sicurezza dei prodotti agroalimentari. L'Istituto supporta percorsi di innovazione tecnologica di piccole, medie e grandi imprese nazionali ed estere del settore agroalimentare. In particolare, nel campo della sicurezza alimentare, si sviluppano metodologie innovative per la determinazione di micotossine, funghi tossigeni, microrganismi patogeni, ed allergeni in materie prime ed alimenti, come cereali, vino, pasta, latte, alimenti per l'infanzia e frutta secca. Nel campo della qualità si realizzano progetti per la valorizzazione delle produzioni tipiche della dieta mediterranea (filiere vitivinicola, ceralicola, olivicola, lattiero-casearia, ortofrutticola e delle carni) e per lo sviluppo di nuovi alimenti probiotici e funzionali da prodotti tipici locali italiani e esteri e, in collaborazione con strutture medico-sanitarie, per studiare il binomio alimentazione-salute. Infine, nel campo della sostenibilità agroalimentare si sviluppano tecniche sia per il miglioramento della qualità e conservabilità dei prodotti ortofrutticoli, anche con l'ottimizzazione di processi produttivi, packaging e logistica, sia della gestione ecosostenibile di produzioni orticole e riutilizzo degli scarti.
L'Istituto è presente nel territorio italiano con sede principale a Bari e 4 Unità Organizzative di Supporto a Torino, Sassari, Milano e Lecce, per un totale di 140 unità di personale, di cui 79 ricercatori.
Nell'ultimo quadriennio (2011-2014) l'ISPA ha gestito 73 progetti finanziati da fondi comunitari, nazionali, regionali, e da imprese private per un totale di 13MEUR, confermando la propria capacità di attrarre fondi e realizzare progetti con imprese ed istituzioni di ricerca. Inoltre ha rafforzato gli asset tecnologico-scientifici con strumentazioni all'avanguardia. I principali progetti realizzati o in corso di realizzazione sono descritti nella sezione "Autovalutazione istituto".
In questo periodo, 531 pubblicazioni scientifiche sono state prodotte, di cui 436 indicizzate da ISI-WOS, 8 libri, 51 capitoli di libri.
Grazie al suo riconoscimento a livello internazionale ed alla collaborazione con le imprese, l'ISPA ha attratto un importante numero di giovani ricercatori e formandi (rispettivamente 203 e 228) che hanno migliorato le proprie competenze professionali in prospettiva dell'inserimento lavorativo. Numerosi corsi di alta formazione sono stati realizzati in stretta integrazione con le imprese nell'ambito di progetti di ricerca (es. PON), e con l'attivazione di stage aziendali.
Alcuni corsi internazionali rappresentano un appuntamento periodico per il settore della sicurezza alimentare, con la presenza di esperti e partecipanti da tutto il mondo, coinvolgendo anche società scientifiche internazionali.
Le attività formative comprendono la partecipazione a scuole di dottorato delle principali Università italiane ed il tutoraggio di testi di corsi di laurea.
Infine, l'Istituto ospita periodicamente visiting scientists per la realizzazione di specifici programmi di ricerca, in collaborazione con Università ed enti stranieri.
Le macroaree di ricerca - Sicurezza alimentare, Qualità degli alimenti e Sostenibilità agroalimentare - sono sviluppate da gruppi di ricercatori con competenze interdisciplinari, in collaborazione con il tessuto produttivo ed altre istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali. Negli ultimi anni, si stanno rafforzando le principali aree di ricerca in funzione delle emergenti traiettorie tecnologiche, es. applicazione di sensori e biosensori alle filiere agroalimentari, studio di biomarkers di esposizione a micotossine, sviluppo di metodi analitici multi-micotossine e multi-allergeni, biologia molecolare e bioinformatica applicate.
Sicurezza alimentare
Metodi innovativi per la caratterizzazione degli alimenti e il controllo di micotossine, funghi tossigeni ed allergeni
I principali problemi di sicurezza riguardano la contaminazioni da funghi tossigeni, micotossine ed allergeni per tutti gli operatori del comparto alimentare. Limiti massimi ammissibili di tali contaminanti nei prodotti destinati all'alimentazione umana ed animale sono in vigore in vari paesi, con severa sorveglianza anche a livello comunitario con continui regolamenti.
La ricerca fornisce strumenti per l'analisi, controllo e prevenzione di contaminanti, microrganismi patogeni, metaboliti tossici, allergeni attraverso lo sviluppo di:
o metodi diagnostici innovativi rapidi ed economici per l'analisi degli alimenti e il controllo di micotossine (anche in forme nascoste) e funghi tossigeni;
o tecniche analitiche separative e spettroscopiche,
o sistemi innovativi per l'individuazione di frodi alimentari
o biomarkers di esposizione alle micotossine e bio-sensori
o metodi di decontaminazione e detossificazione di alimenti, bevande e mangimi.
o metodi molecolari per la diagnosi rapida di funghi tossigeni in matrici agroalimentari
o biocontrollo contro funghi tossigeni responsabili dell'accumulo di micotossine
o collezione di funghi tossigeni e banche dati sulla sicurezza alimentare specializzate in microrganismi patogeni e tossigeni.
Qualità degli alimenti
Microbiologia e qualità delle produzioni alimentari
L'ottenimento di prodotti innovativi e di qualità che soddisfino le emergenti esigenze del mercato richiede lo sviluppo di azioni di ricerca a supporto delle imprese per la valorizzazione dei prodotti tipici, la standardizzazione di processi produttivi, il miglioramento delle caratteristiche nutrizionali e funzionali con benefici impatti per la salute umana, il prolungamento della conservabilità (shelf-life).
I principali ambiti di ricerca riguardano:
o studio del microbiota associato a diversi alimenti e ai relativi processi produttivi
o selezione, caratterizzazione e applicazione di microrganismi probiotici e pro-tecnologici e loro biomolecole attraverso l'applicazione di metodologie chimiche e molecolari
o controllo delle microflore alterative e patogene per il miglioramento dei processi e riutilizzo dei sottoprodotti
Biotecnologie per la qualità e sicurezza degli alimenti
La ricerca punta a migliorare le le produzioni agroalimentari attraverso l'applicazione di metodologie biotecnologiche per il controllo dei processi produttivi, il miglioramento della qualità (nutrizionale e organolettica) e la sicurezza d'uso dei prodotti.
In particolare le attività riguardano:
o studio delle vie metaboliche della cellula vegetale coinvolte nella biosintesi di metaboliti importanti per le caratteristiche nutrizionali e salutistiche dei prodotti.
o produzione di composti bioattivi di interesse agro-industriale e farmacologico (tocoferoli, antocianine, resveratrolo).
o sistemi per il delivery di molecole naturali e studio dell'attività biologica in vitro su linee cellulari umane
o utilizzazione di marcatori biochimici e molecolari per lo studio della biodiversità e la caratterizzazione delle produzioni.
o Identificazione e caratterizzazione di starter autoctoni per il controllo dei processi produttivi e il miglioramento della e sicurezza delle produzioni vinarie e olivicole regionali
Qualità delle filiere alimentari tipiche del Nord Italia mediante piattaforme tecnologiche integrate
La ricerca contribuisce alla produzione di alimenti che rispondano ad esigenze di mercato in termini di qualità sensoriale, valore nutrizionale e funzionale, dietetico e nutraceutico, con particolare attenzione alla valorizzazione di prodotti locali a filiera di produzione breve.
Gli ambiti di ricerca riguardano:
o valutazione dell'effetto di processi produttivi e di trattamenti tecnologici sulle caratteristiche di qualità e sicurezza del prodotto finito, provenienza geografica e tipicità di prodotti animali e vegetali.
o studio di prodotti alimentari naturali ipoallergenici
o monitoraggio di molecole benefiche o di molecole "tracer" che consentano di legare un prodotto tipico a un territorio
o studio degli effetti di fattori biotici ed ambientali sulla qualità di prodotti e colture tipiche.
o applicazione di metodologie bioinformatiche e proteomiche
Sostenibilità agroalimentare
Sistemi produttivi sostenibili e qualità dei prodotti vegetali
La valorizzazione delle produzioni ortofrutticole, la gestione sostenibile e le problematiche di post-raccolta sono affrontate considerando le innovazioni introdotte nella tecnica agronomica, le tecnologie innovative nel settore della conservazione, del packaging e della logistica per preservare qualità e sicurezza dei prodotti freschi o conservati, sino alla valorizzazione degli scarti. Gli ambiti di ricerca riguardano:
o miglioramento della sostenibilità delle tecniche di coltivazione e della qualità delle produzioni in pieno campo ed in coltura protetta;
o biofortificazione di ortaggi con tecniche agronomiche innovative;
o valutazione della bioaccessibilità e biodisponibilità di composti bioattivi estratti da matrici vegetali;
o produzione e caratterizzazione chimica e biologica di metaboliti bioattivi (prodotti da microrganismi e piante) per impieghi nel campo agrochimico, farmacologico e biotecnologico;
o impiego di microrganismi fitopatogeni, metaboliti bioattivi e sistemi a basso impatto per la gestione sostenibile delle specie vegetali infestanti, parassite ed invasive;
o valorizzazione degli scarti di origine vegetale attraverso il reimpiego in agricoltura;
o individuazione di markers analitici per la caratterizzazione qualitativa di prodotti ortofrutticoli durante la conservazione.
Tecnologie sostenibili per la trasformazione, conservazione ed il confezionamento dei prodotti ortofrutticoli
La ricerca ha per obiettivo la valorizzazione, il mantenimento della qualità e la difesa postraccolta della produzione ortofrutticola mediante tecnologie alternative ai fungicidi convenzionali, per offrire maggiori garanzie per la salute dei consumatori per la significativa riduzione dei residui e minori rischi di inquinamento.
Gli ambiti di ricerca riguardano:
o valorizzazione della produzione e prolungamento della conservabilità mediante trattamenti di cosmesi, confezionamento e/o preparazione di prodotti minimamente trasformati (IV gamma), trasporto e marketing
o valorizzazione dei prodotti freschi mediante imballaggi con film plastici e/o trattamenti di cosmesi con sostanze eduli
o controllo delle alterazioni microbiologiche e fisiologiche mediante controllo biologico, trattamenti innovativi postraccolta con sostanze 'GRAS' (generally recognised as safe), trattamenti con luce ultravioletti; trattamenti combinati di termoterapia e fungicidi di nuova generazione a basso impatto ambientale.
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INFORMAZIONI SULLA STRUTTURA DELL'ISTITUTO
L'ISPA è nato nel 2002 dall'accorpamento dei seguenti Organi di ricerca del CNR:
- Istituto tossine e micotossine da parassiti vegetali di Bari (ITEM);
- Istituto di orticoltura industriale di Bari (ISOI);
- Istituto per la fisiologia della maturazione e della conservazione del frutto delle specie arboree mediterranee di Sassari (IMFPP);
- Istituto di ricerca sulle biotecnologie agro-alimentari di Lecce (IRBA);
- Centro di studio per l'alimentazione degli animali in produzione zootecnica di Torino (CSAAPZ);
- Centro per lo studio tecnologico, bromatologico e microbiologico del latte di Milano (CSL).
L'Istituto intrattiene rapporti di collaborazione con numerose Istituzioni Scientifiche, italiane e straniere, Università, grandi imprese e PMI, con le quali ha in atto progetti di ricerca e trasferimento tecnologico e contribuisce alla formazione di giovani ricercatori.
Sede di Bari
La sede di Bari proviene dall'accorpamento dell'Istituto Tossine e Micotossine da Parassiti Vegetali di Bari (ITEM) e l'Istituto sull'Orticoltura Industriale di Bari (ISOI). L'ITEM, istituito nel 1980, proveniva dalla trasformazione del Centro di Studio del CNR su le tossine e i parassiti sistemici dei vegetali. L'ISOI, costituito nel 1992, proveniva dalla trasformazione del Centro di Studio sull'Orticoltura Industriale. Parte delle ricerche in orticoltura vengono svolte presso l'Azienda sperimentale e dimostrativa "La Noria", Mola di Bari.
Presso la sede di Bari operano attualmente: 2 dirigenti di ricerca, 8 primi ricercatori, 24 ricercatori, 14 tecnici, 3 amministrativi. L'attività di ricerca della sede di Bari è supportata da personale con contratto a tempo determinato (2 ricercatori art. 23, 3 tecnici art. 15 e un amministrativo art. 15), dottorati di ricerca, collaboratori esterni a contratto, nonché collaboratori volontari e tesisti.
Le attività di ricerca riguardano in particolare: il miglioramento della qualità e sicurezza degli alimenti; lo studio dei microrganismi di interesse agroindustriale e loro metaboliti bioattivi; la produzione sostenibile di prodotti ortofrutticoli freschi e trasformati; e lo studio dei fattori nutrizionali e idoneità alla trasformazione di prodotti ortofrutticoli.
Le principali aree tematiche sono: micologia agroalimentare, genetica dei funghi e collezione micologica (con particolare riferimento ai funghi tossigeni, relativi metodi molecolari per la diagnosi precoce, sviluppo di arrays, strategie di controllo); bioprodotti microbici per un'agricoltura a basso impatto ambientale (Biofitofarmaci, micoerbicidi, microrganosmi anatgonisti); sicurezza alimentare con particolare riferimento a micotossine (valutazione del rischio nelle colture agrarie, in alimenti e mangimi, sviluppo di metodi di analisi rapidi e/o multi-micotossine, biosensori, decontaminazione di derrate agrarie e mangimi); microbiologia dei prodotti alimentari tipici del Mezzogiorno (prodotti lattiero-caseari, carnei, panari e pasta, prodotti vegetali probiotici, bevande fermentate funzionali); sistemi produttivi sostenibili dei prodotti orticoli freschi e trasformati; valore nutrizionale ed attitudine alla trasformazione delle produzioni ortofrutticole.
Unità Organizzativa di Supporto di Torino
La UOS di Torino è costituita da due Laboratori ubicati in due comuni della provincia di Torino. Nel Laboratorio che ha sede presso il Dipartimento di Scienze Veterinarie dell'Università di Torino, nel comune di Grugliasco, si trova anche la sede amministrativa della UOS. L'altro Laboratorio costituente la UOS di Torino, denominato "Laboratorio per lo studio del Proteoma" si trova ubicato invece presso il Bioindustry Park del Canavese nel comune di Colleretto Giacosa. Nel suo complesso, la UOS di Torino consta di 9 unità di personale strutturato CNR ripartito in: 7 ricercatori (di cui una unità a tempo determinato), 2 tecnici e 1 amministrativo. Oltre al personale strutturato, frequentano la Sezione, collaborando allo svolgimento dei vari progetti di ricerca, unità di personale in formazione - tesisti e dottorandi, nonché borsisti ed assegnisti di ricerca. Oltre all'attività di ricerca propriamente detta, tutto il personale operante nella UOS di Torino è impegnato in numerose attività di formazione universitaria in collaborazione e per conto dell'Università di Torino.
Unità Organizzativa di Supporto di Sassari
L'attività di ricerca dell'UOS di Sassari si svolge in due laboratori, uno a Sassari e uno a Oristano. La UOS di Sassari consta di 1 Primo ricercatore, 8 Ricercatori, 9 tecnici di laboratorio 3 operai, 3 personale amministrativo.
L'UOS si occupa di tecnologie per la trasformazione, la conservazione ed il confezionamento dei prodotti ortofrutticoli mediterranei, studiando in particolare: la conservazione dei prodotti freschi e minimamente trasfromati, anche con sistemi alternativi di termoterapia e raggi UV; le teniche di prevenzione delle alterazioni attraverso il controllo biologico; l'impiego di atmosfere modificate e di particolari film plastici per il confezionamento; formulati di protezione del frutto sicuri e a basso impatto ambientale.
Le strutture base per il postraccolta includono numerose celle frigorifere ad atmosfera controllata (computerizzate) provviste di generatori di azoto e sistema di rimozione dell'etilene, celle frigo in atmosfera normale con rilievo automatico continuo della temperatura, macchinari per il confezionamento in atmosfera modificata e dispositivi per i trattamenti a caldo e per l'idrocooling.
L'UOS dispone ad Oristano di un campo sperimentale di 8 ha, di cui una parte dedicata alle collezioni del germoplasma di diverse specie frutticole di cultivar locali, nazionali ed internazionali (pero, melo, ciliegio, susino, fico, mandorlo, olivo) e una parte dedicata alla coltivazione di cultivar di agrumi nazionali ed internazionali (mandarino simili, mandarini, Clementini, arance, Satsuma, pompelmi, Pompia e Kumquat).
Unità Organizzativa di Supporto di Milano
La UOS di Milano è ubicata presso la Sezione di Industrie Agrarie del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche della Facoltà di Agraria di Milano. La UOS è costituita attualmente da 1 primo ricercatore e 2 ricercatori; collaborano inoltre un ricercatore a tempo determinato e 3 assegnisti di ricerca.
Attualmente le linee di ricerca riguardano aspetti microbiologici, chimici e tecnologici del settore lattiero-caseario, carneo e bevande fermentate rivolgendo particolare attenzione ai prodotti tipici e tradizionali ed ai problemi legati alla qualità e alla sicurezza alimentare.
Unità Organizzativa di Supporto di Lecce
La UOS di Lecce dell'ISPA svolge attività di ricerca nel settore delle biotecnologie per il miglioramento delle produzioni agroalimentari. Presso l'Unità, che ha sede nel Campus dell'Università degli Studi di Lecce, operano attualmente 1 primo ricercatore, 11 ricercatori, 3 tecnici e 2 amministrativi, nonché giovani ricercatori titolari di borse di studio, assegni di ricerca e personale in formazione che frequenta l'istituto per la preparazione della tesi di laurea o di dottorato. L'Unità dispone di Laboratori attrezzati di Biologia Molecolare, Biologia cellulare, Biochimica, Microbiologia e Microscopia.
Le attività di ricerca svolte sono finalizzate alla valorizzazione e al miglioramento della qualità dei prodotti agro-alimentari attraverso: lo studio di geni ed enzimi di vie metaboliche che influenzano la qualità dei prodotti; interventi di ingegneria genetica per il miglioramento delle proprietà salutistiche dei prodotti; la produzione biotecnologica di proteine e metaboliti bioattivi da lieviti, batteri e colture di cellule e tessuti vegetali; la valutazione in vitro dell'attività biologica di molecole di origine naturale; la selezione e la caratterizzazione di lieviti e altri microrganismi autoctoni per la valorizzazione delle produzioni vinarie tipiche regionali.