4. Gli obiettivi scientifici
4.2. Scienze Bio-‐Agroalimentari
Stato di Attuazione delle attività relative all’anno precedente
Le attività realizzate dal Dipartimento di Scienze Bio-‐Agroalimentari (DiSBA) nel 2013 hanno mirato a rendere più efficace, efficiente ed economica la struttura sia dal punto di vista gestionale ed economico, sia – in particolare -‐ da quello scientifico. Le ricerche sono state articolate in 54 commesse svolte da 9 Istituti afferenti al DiSBA e da altri 13 Istituti CNR che partecipano alle ricerche nel settore bio-‐agroalimentare, a indicazione dell’elevatissimo grado di interdisciplinarietà che caratterizza il Dipartimento. Le attività sono state svolte nell’ambito dei 3 progetti dipartimentali “Biologia”, “Alimentazione” e “Agricoltura sostenibile”. In linea con gli obiettivi prefissati, il Dipartimento ha proseguito nell’azione tesa alla integrazione delle diverse competenze presenti negli Istituti allo scopo di sfruttare al meglio le sinergie tra gruppi di ricerca affini e ottimizzare l’uso delle risorse umane e finanziarie. In particolare, cinque sono le azioni da segnalare in particolare come compiute nel 2013: 1) l’accorpamento degli Istituti per la Protezione delle Piante (IPP) e di Virologia Vegetale (IVV) in un unico Istituto denominato Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (IPSP) con sede a Torino; 2) la costituzione del nuovo Istituto di Bioscienze e Biorisorse (IBBR) con sede a Bari, nato dall’unione tra l’Istituto di Genetica Vegetale (IGV), e quelle parti degli Istituti di Genetica e Biofisica (IGB) e di Biochimica delle Proteine (IBP) che prima partecipavano alle attività del disciolto Dipartimento di Scienza della Vita; 3) la costituzione di una Unità di Ricerca presso Terzi dell’IBBR presso il Centro Ricerche Metapontum Agrobios dell’Agenzia Lucana per lo Sviluppo e l’innovazione in Agricoltura (ALSIA); 4) la modifica dell’afferenza dipartimentale dell’Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree (IVALSA) che passa dal Dipartimento Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l’Ambiente al Dipartimento di Scienze Bio-‐Agroalimentari; 5) l’accordo di programma con il comune di Foggia e la Regione Puglia per la costituzione di un centro di eccellenza, dedicato principalmente alla cerealicoltura.
Sul fronte delle strategie messe in campo per migliorare la capacità di programmazione e coordinamento del Dipartimento, è da evidenziare l’attività della Giunta dei Direttori d’Istituto (ancora in attesa di formalizzazione, che avverrà dopo la revisione dei regolamenti dell’Ente) creata allo scopo di garantire una trasparente e veloce disseminazione delle informazioni, attuare la programmazione e l’indirizzo del Dipartimento nel modo più concertato possibile con le strutture scientifiche, e rinforzare la capacità di proporre progetti coordinati. Questo organismo è stato affiancato da una task
contribuito in modo significativo alla definizione della politica e delle linee guida del Dipartimento fornendo supporto alla definizione di progetti strategici e finalizzati coordinati dal Dipartimento. Sul lato amministrativo-‐gestionale, inoltre, è stata istituita una unità di supporto alla rete scientifica DiSBA per centralizzare e rendere più efficaci le operazioni amministrative che aggravano le strutture di ricerca (ad esempio la gestione di progetti a cui partecipano più Istituti, come le reti PON, o i distretti tecnologici) e acquisire al contempo le informazioni indispensabili per il monitoraggio dei flussi finanziari e progettuali degli Istituti della rete. Grazie a questa nuova struttura sono state messe in atto una serie di azioni di semplificazione a livello amministrativo e gestionale, dando maggiore impulso alla dematerializzazione dei flussi documentali e accelerando le procedure amministrative in tutti i casi in cui più Istituti del Dipartimento (o di diversi Dipartimenti) partecipano collegialmente a grandi progetti. Occorre infine ricordare il potenziamento del Dipartimento con personale tecnologo al quale sono stati attribuiti i compiti di coordinamento e supporto nella programmazione dei consorzi e delle convenzioni, e nella programmazione delle attività per la partecipazione del CNR a EXPO 2015. Riguardo alla progettualità, in ambito internazionale i progetti attivi nel 2013 sono stati 63, con un incremento rispetto al 2012 pari al 16%. Particolare attenzione meritano i progetti presentati nell’ambito di programmi finanziati dalla Commissione Europea: 27 progetti attivi nel Settimo Programma Quadro; 8 nel Programma Life+; 4 nel Programma COST; 3 nel Programma ERANET ARIMNET. Inoltre il Dipartimento partecipa con attività di coordinamento ai principali consorzi europei nel settore delle scienze biologiche e dell’alimentazione, e in particolare all’EPSO (European
Plant Science Organization), al Safe Consortium e all’EFSA (European Food Safety Authority), per la
quale è inserito nella lista di organizzazioni competenti. Da segnalare anche la partecipazione del Dipartimento alle piattaforme tecnologiche europee Food for Life, Plants for the Future, Biofuels e TP
Organics.
In ambito nazionale, i progetti attivi nel 2013 sono stati 175 tra cui 19 PON, 15 POR, 4 FIRB e 14 PRIN. Di particolare rilevanza è il progetto premiale del Dipartimento “Biologia dei Sistemi Produttivi Vegetali”, finanziato dal MIUR, che prevede lo sviluppo di attività di ricerca e innovazione altamente qualificata nell’area agroalimentare e nel rapporto dieta-‐salute. Altrettanto importante è la partecipazione al Progetto Bandiera “InterOmics", nel quale diversi gruppi di ricerca del Dipartimento sono coinvolti. Un’attenzione particolare merita anche la presentazione nel corso del 2013 di tre progetti premiali che coprono altrettante aree strategiche per il Dipartimento: il progetto AQUA finalizzato alla promozione di soluzioni e tecnologie innovative in grado di aumentare la produttività e l'efficienza dell'uso dell'acqua nel comparto agricolo, e di mitigare gli impatti crescenti della siccità; il progetto BIORAFFINERIE, dedicato allo sfruttamento sostenibile delle potenzialità della chimica verde; e il progetto ANAEE-‐ITALIA, che costituisce un’estensione italiana delle infrastrutture di
Un’attenzione particolare merita lo sviluppo del progetto finanziato dalla legge per il Mezzogiorno 191/2009, CISIA (Conoscenze Integrate per la Sostenibilità e l’Innovazione del Made in Italy Agroalimentare). Nel progetto CISIA, finalizzato alla valorizzazione delle produzioni agroalimentari in Regioni e territori del Mezzogiorno, alcune strutture CNR già collaborano con cluster di PMI attraverso laboratori “pubblico-‐privati”, programmi finanziati da Ministeri, Regioni e UE, distretti tecnologici e/o consorzi. Questa collaborazione con la realtà agro-‐industriale ha consentito al Dipartimento di entrare a far parte dei Cluster MIUR nel settore agroalimentare (CLAN) e di chimica verde, per i quali si assiste ora alla formulazione delle proposte progettuali. Da evidenziare ancora la realizzazione di numerosissimi progetti di ricerca comuni in ambito regionale (PSR e Progetti Integrati di Filiera (PIF)), specialmente nelle regioni dove più forte è la presenza del Dipartimento (Sicilia, Campania, Puglia, e Lombardia); e ancora la costituzione di consorzi di ricerca tra i quali si cita, ad esempio, il consorzio per le analisi di Next Generation Sequencing (NGS) e per lo stoccaggio delle informazioni acquisite presso server dedicati di grande potenza, tra cui quello in comune con il Parco Tecnologico Padano di Lodi (progetto Genhome), e il consorzio Foxlab per lo sviluppo delle attività agroforestali, in cooperazione con la Fondazione Edmund Mach-‐Istituto Agrario di San Michele all’Adige (Trento). Va infine ricordata la convenzione stipulata con l’Istituto di Genomica Applicata (IGA) una company di servizi dell’Università di Udine, che ha permesso di usufruire di servizi di sequenziamento e genotipizzazione di ultima generazione a costi sostenibili.
Sul fronte della valorizzazione dei prodotti della ricerca, nel 2013 il DiSBA ha gestito 48 trovati (brevetti, marchi, copyright e modelli di utilità) che rappresentano i risultati più rilevanti delle ricerche sviluppate in diversi campi tecnologici del settore agroalimentare. Circa la metà di queste novità ha già incontrato l’interesse attivo e specifico delle imprese attraverso contratti di licenza di sfruttamento, o un loro utilizzo per programmi di ricerca e sviluppo pre-‐industriale. Da segnalare a questo proposito anche la partecipazione del DiSBA al progetto BioTTasa (Trasferimento Tecnologico e integrazione di Biotecnologie per la Salute, l’Alimentazione e l’Ambiente) finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico e finalizzato allo sviluppo di un ampio spettro di azioni di trasferimento tecnologico, fra cui licensing di brevetti, e contratti di ricerca e creazione di impresa in ambito biotech, partendo dalle tecnologie sviluppate nel CNR.
Molto proficua è stata infine la collaborazione scientifica e la condivisione di infrastrutture e strumenti con altri Enti e Istituzioni (per esempio con numerose Università, tra cui particolarmente rilevanti gli esempi di Bari e Torino), condivisione che ha consentito notevoli risparmi di spesa e sinergie scientifiche. Questa strategia ha consentito al DiSBA di partecipare, attraverso la propria rete
zona montana, con sede a San Michele all’Adige, il cui Memorandum of Understanding è stato recentemente finalizzato.
Da ultimo, nel 2013 è proseguita l’azione di aggiornamento del sito web del Dipartimento (www.daa.cnr.it) finalizzata a rendere più efficace l’attività di divulgazione delle informazioni e l’interazione con la rete scientifica, anche attraverso comunicazioni dirette con mailing list, newsletter, twitter e facebook.
Le scelte programmatiche del Dipartimento
Obiettivi Generali e strategici da conseguire nel Triennio
L’offerta di ricerca proveniente dagli Istituti afferenti al DiSBA consente di rispondere adeguatamente alla grande sfida globale di “raddoppiare le produzioni agroalimentari dimezzando le risorse necessarie”. Si tratta di una sfida visionaria, alla quale il DiSBA dovrà concorrere con le proprie strutture scientifiche, impegnandosi a rafforzare il collegamento alla ricerca di eccellenza e strategica nel settore agro-‐alimentare a livello mondiale. Il DiSBA dovrà fornire contributi alla soluzione di problemi di rilevanza planetaria, quali l’aumento delle produzioni agricole e l’ottimizzazione dell’uso delle risorse limitati, in un mondo in cui fame e mancanza di acqua costituiscono già adesso fattori di enorme importanza. Dal punto di vista della “food science”, il DiSBA dovrà inoltre contribuire a individuare le condizioni e i processi tecnologici più utili al miglioramento della qualità dei prodotti, al prolungamento della loro shelf-‐life e allo sviluppo di nuove tipologie di prodotto a elevato valore aggiunto al fine di aumentare i fattori che determinano il successo delle nostre produzioni, primi tra tutti la qualità, la tipicità e la sicurezza alimentare. Una ulteriore strategia di sviluppo riguarderà azioni per favorire l’incremento della produttività scientifica e tecnologica, attivando linee di ricerca e collaborazioni con Istituzioni internazionali e nazionali di riferimento, in un’ottica di cooperazione, scambio di competenze e interazione in settori chiave quali la formazione del personale e la programmazione delle attività da svolgere in grandi infrastrutture.
In quest’ottica, le attività del DiSBA nel triennio 2014-‐2016 saranno finalizzate al raggiungimento di obiettivi strategici coerenti con le priorità stabilite nei programmi europei (Horizon 2020), nella nuova Politica Agricola Comune (PAC) e nella programmazione nazionale (PNR). Essi sono, tra gli altri:
– aumento di conoscenze fondamentali nel settore della systems biology e dell’epigenetica, e nelle tecnologie -‐omiche, inclusa la fenomica, e applicazioni di tali conoscenze per il miglioramento della qualità e della sostenibilità delle produzioni, e per nuovi sviluppi biotecnologici volti a produzioni di carattere agroindustriale;
biologiche della resistenza e dell’adattamento a stress ambientali e biotici, e mettere a punto sistemi innovativi di protezione sostenibile, integrata, e a basso impatto ambientale delle colture; – sviluppo di nuovo materiale genetico vegetale con migliorate caratteristiche agronomiche e/o
aumentato valore nutrizionale/nutraceutico, e sviluppo e applicazione di strumenti bioinformatici per migliorare la caratterizzazione genetico-‐molecolare di piante, animali e microorganismi d’interesse agrario e facilitare un impiego più mirato ed efficiente delle risorse genetiche;
– progettazione e sviluppo di tecniche e tecnologie integrate ed ecocompatibili nelle produzioni vegetali, ivi incluse le foreste e l’agro-‐industria, e nelle produzioni animali, ivi incluse l’acquacoltura e la pesca, e con particolare riferimento allo sviluppo di nuovi materiali per l’ottimizzazione dell’efficienza dell’uso idrico e dei fertilizzanti in agricoltura;
– creazione di sistemi previsionali per la gestione delle risorse disponibili sul territorio in relazione alla produzione e qualità del sistema agrario e agroalimentare e per il contrasto/mitigazione degli effetti derivanti dai cambiamenti climatici;
– individuazione di nuovi prodotti e processi di interesse per l’industria agroalimentare e forestale, con particolare riferimento alla green chemistry;
– studio e messa a punto di nuove metodologie diagnostiche connesse alla qualità, al valore nutrizionale e nutraceutico e alla sicurezza degli alimenti;
– aumento di conoscenze sul rapporto tra alimenti e salute, ad esempio sviluppando tecnologie, prodotti e processi innovativi per combattere la sottonutrizione e la sovralimentazione e favorire una gestione sostenibile della filiera agroalimentare attraverso la valorizzazione degli scarti biologici della produzione, la riduzione degli sprechi alimentari del sistema distributivo e dei consumatori, e il trattamento e la valorizzazione del rifiuto alimentare.
– riordino e potenziamento delle infrastrutture del DiSBA (p.es. banche del germoplasma, sistemi di monitoraggio aereo per agricoltura di precisione), e loro uso per applicazioni innovative in collaborazione con l’agro-‐industria, o per la certificazione e la tipicizzazione delle produzioni, con particolare rifermento alle produzioni di pregio del Made in Italy agroalimentare, o per implementare nuove tecnologie innovative (per esempio di imaging, come l’ i-‐NMR) con particolari potenzialità di utilizzo per fornire basi fenotipiche alla selezione di organismi con migliori caratteristiche quali-‐quantitative delle produzioni, o adattati all’ambiente, e per fornire elementi utili alla tipicizzazione delle produzioni agro-‐alimentari.
– attivazione di scuole internazionali di dottorato multidisciplinari, e altre iniziative di alta formazione in collaborazione con Università e industrie sui temi fondanti la ricerca
– individuazione di soluzioni innovative per promuovere una corretta pianificazione e gestione del verde urbano (urban forestry) al fine di aumentare la sostenibilità degli ambienti cittadini e contribuire a migliorare la salute e il benessere dei residenti.
Le opportunità di collaborazione
Il Dipartimento ha dato vita a una strategia di internazionalizzazione che sta per fornire i primi importanti risultati. In particolare sono state attivate convenzioni e collaborazioni internazionali: a) con la Max Planck Society, in particolare con l’Institute for Chemical Ecology di Jena, con la quale sono in atto scambi di personale e preparazione di progetti comuni; b) con l’Università degli Emirati Arabi (Abu Dhabi) con la quale sono state selezionate due aree di studio nel settore dell’efficienza dell’uso idrico in agricoltura e della difesa del suolo, e sono in preparazione le relative proposte scientifiche comuni; c) con l’Università di San Paolo, l’agenzia per la ricerca dello stato di San Paolo (FAPESP) e il Centro di Ricerca Nazionale sull’Energia e i Materiali in Brasile, per ricerche comuni nel settore della produzione di bioetanolo, in particolare in collaborazione con il Centro di Studio Nazionale sul Bioetanolo, che si aggiunge alla significativa partecipazione del DiSBA alle iniziative sulla formazione di studenti e personale di ricerca del programma “Ciencias sem Fronteiras”.
Queste importanti nuove iniziative con paesi strategici per le attività di ricerca del Dipartimento si aggiungono alle numerosissime collaborazioni internazionali già esistenti a livello di Istituti tra le quali si ricordano quelle con INRA e CNRS in Francia, con CSIC in Spagna, e con innumerevoli Istituzioni in Europa, USA, Canada Giappone, Cina e Israele. Di notevole rilievo le collaborazioni in atto con il CIHEAM (in particolare l’Istituto Agronomico Mediterraneo di Bari -‐ IAMB) e con la FAO. La rete scientifica del Dipartimento assume inoltre un ruolo importante nei rapporti con organismi e associazioni internazionali (e.g. MoniQA Association; CEN; AOAC International; IAEA; ISM; MPU) e sono attive diverse cooperazioni bilaterali, tra cui quelle con CONACYT Messico, CONCYTEC Perù, CSIR India, Portogallo, Argentina, Ungheria, Slovacchia e Bulgaria.
A livello nazionale, da segnalare le numerose collaborazioni in corso con gli Enti Pubblici di Ricerca CRA ed ENEA, e l’azione di promozione che il DiSBA svolge nei confronti della Rete Italiana per la Ricerca in Agricoltura Biologica (RIRAB) che conta oltre 300 ricercatori ed esperti provenienti dalle Università e dai principali Enti di Ricerca che operano in campo agroalimentare. Vanno inoltre segnalate le collaborazioni con le Regioni, in particolare con la Regione Lombardia dove è stato rinnovato l’accordo per la ricerca nel settore agroalimentare, con un sostanzioso finanziamento regionale.
coordinata dal DiSBA. Questo accordo si aggiunge a quello sottoscritto con Regione Lombardia e Unioncamere per l’elaborazione di proposte progettuali relative alle eccellenze scientifiche, tecnologiche e di impresa a EXPO. Il Dipartimento sta coordinando la preparazione di eventi, in collaborazione con gli altri Dipartimenti del CNR, con cadenza settimanale su tutte le linee tematiche elaborate da Padiglione Italia, ma anche iniziative rivolte alle scuole e alla diffusione della cultura scientifica e tecnologica da svolgersi dentro e fuori EXPO, e iniziative pre-‐ e post-‐EXPO per diffondere e perpetuare l’importante messaggio della manifestazione.
Se è prevedibile che le attività di sviluppo delle collaborazioni internazionali e quelle per EXPO assorbiranno una sostanziale quantità di energie e lavoro a livello dipartimentale, nel prossimo triennio, continueranno tuttavia a essere intraprese azioni per la collaborazione con altri soggetti pubblici e privati, al fine di migliorare l’impatto socio-‐economico sul territorio e sul tessuto produttivo da parte del Dipartimento. Attualmente, i contratti di ricerca stipulati con le imprese superano il centinaio e altri sono in corso di definizione. Un impulso al rafforzamento delle collaborazioni con il mondo produttivo verrà inoltre dalla Piattaforma Tecnologica Nazionale PTBio Italia, promossa e ospitata dal Dipartimento. Tale piattaforma, che raccoglie i principali attori economici del settore del biologico e le loro associazioni (Apofruit Italia, Brio SpA, Ecor-‐NaturaSì SpA, AIAB, FederBio, IBMA, Coldiretti), consentirà di assumere un ruolo attivo nella definizione dei prossimi topic da inserire nel nuovo Programma Quadro Horizon 2020.
Per quanto riguarda l’adesione ad associazioni/società consortili con partner pubblici e privati, e con forte connotazione agro-‐industriale, sono attive partecipazioni all’ European Association for Food Safety -‐ SAFE Consortium; e al Consorzio FOODBEST che sta lavorando per creare una struttura (tematica, gestionale e organizzativa) in grado di accogliere e rispondere alle esigenze del settore industriale e scientifico in vista del lancio previsto nel 2016 per la nuova Knowledge and Innovation Community -‐ KIC "Food4Future". A livello regionale il DiSBA partecipa ai seguenti consorzi: Associazione Centro Internazionale per la valorizzazione dei prodotti agroalimentari e la qualità dell’alimentazione -‐ Tuscan Quality Food Center; Centro Regionale per le Tecnologie Agroalimentari (Certa Scrl); Centro Regionale di Competenza Produzioni Agroalimentari (Prodal scrl); Distretto Agroalimentare Regionale (Dare Scrl); Laboratorio di Monitoraggio e Modellistica Ambientale per lo Sviluppo Sostenibile (Lamma); Consorzio di Ricerca per l’innovazione Tecnologica, Sicilia Agrobio e Pesca (Agrobiopesca); Società Consortile a Responsabilità Limitata Medea -‐ Qualimed Scrl. Da notare anche i recenti accordi di collaborazione con la Fondazione Museo Nazionale della Scienze e della Tecnologia "Leonardo da Vinci", e con il Centro Studi Agro Romano dell'Unità Organizzativa
La pianificazione per l’acquisizione di risorse esterne
La strategia delle collaborazioni con i principali attori pubblici della ricerca italiana in campo agroalimentare, ovvero, Ministeri, Regioni ed Enti locali, Enti Pubblici di Ricerca e Università ha portato alla convergenza su tematiche di rilevanza scientifica e sulle relative potenzialità applicative, alla co-‐partecipazione a progetti di ricerca e all’utilizzo comune di infrastrutture scientifiche importanti. In questa operazione, particolare rilievo assumono, per la valenza istituzionale e tecnico-‐ scientifica, gli accordi stipulati con i vari Dipartimenti del CRA e dell’ENEA, sfociati lo scorso anno in una serie di attività divulgative comuni, anche associate alle celebrazioni per il 90ennale CNR (Fascination of Plants Day, Giornata Mondiale dell’Alimentazione, Giornata sulla Sicurezza Alimentare) e che prevedibilmente porteranno alla formazione di progetti di ricerca in comune, potenziando in tal modo l’offerta, specialmente nei settori della conservazione delle risorse e delle tecnologie abilitanti.
Rapporti con i Ministeri
Il DiSBA prevede di rafforzare, in collaborazione con l’Ufficio Accordi e Relazioni Internazionali, il rapporto con il MAE, in particolare con il Dipartimento alla Cooperazione e lo Sviluppo, e il collegamento con gli addetti scientifici delle ambasciate italiane all’estero, con alcuni dei quali (Canada, Brasile, Germania, Serbia) si è già in stretto contatto. Nell’ambito degli accordi di collaborazione bilaterali, sono da segnalare tre iniziative di rilievo nei PVS. La prima riguarda il Pakistan e prevede la formazione nella gestione sostenibile delle risorse idriche nel settore agricolo per combattere l’insicurezza alimentare e l’instabilità sociale. La seconda investe il Senegal (iniziativa PAPSEN-‐PNIA) ed è finalizzata alla creazione di un Centro Servizi gestito da istituzioni di ricerca italiane, senegalesi e della rete CGIAR che sviluppi un nuovo modello di orticoltura basato sulla irrigazione a goccia a diverso livello tecnologico (da piccoli a grandi produttori). La terza riguarda il progetto ANADIA-‐Niger sull’adattamento ai cambiamenti climatici, prevenzione delle catastrofi e sviluppo agricolo per la sicurezza alimentare. Recentemente il DiSBA è stato coinvolto nel Programma Scienze per la DIPLOMAzia, frutto della stretta collaborazione tra il CNR e la Direzione Generale per la Cooperazione allo Sviluppo del Ministero degli Affari Esteri. Questi rapporti verranno ulteriormente potenziati nel futuro, con attività comuni con il Ministero e con gli Istituti Agronomici Mediterrranei (CIHEAM-‐IAMB in particolare), finalizzati alla presentazione di attività comuni per EXPO 2015. Infine è importante sottolineare il crescente impegno comune con la FAO che, attraverso il Ministero delle Politiche Agricole, Ambientali e Forestali (MIPAAF), finanzia le attività per la conservazione delle risorse genetiche. Tale attività, finora limitata alla sola banca del germoplasma di Bari, verrà implementata, con ulteriore finanziamento già stanziato, a vantaggio dell’intera rete sulle risorse genetiche (BioGenRes) che il DiSBA ha recentemente costituito.