La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: una storia lunga 100 anni

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1 La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: una storia lunga 100 anni Pietro Buzzini Dipartimento di Biologia Applicata, Università di Perugia & Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG ( Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

2 I. Definizione di biobanca (centro di risorse biologiche BRC) secondo l OECD Infrastrutture di supporto alle attività (bio)tecnologiche Includono Collezioni di organismi coltivabili microrganismi piante linee cellulari vegetali, animali ed umane parti replicabili di essi (es. genomi, plasmidi, virus, cdna) Forniscono inoltre servizi biologici conservati (es. molecolari e fisiologiche) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 ed informazioni correlate ai sistemi database contenenti informazioni

3 II. Breve storia delle Collezioni di Microrganismi Fine del XIX secolo Robert Chodat Universitè de Geneve (alghe & funghi filamentosi) Wilhelm Vischer Universitè de Basel (alghe unicellulari) Ernst Pringsheim University of Prague (alghe unicellulari) Charles Thom Bureau of Chemistry, US Department of Agriculture, Peoria, ILL (Aspergillus & Penicillium) Frantisek Kral Institute of Hygiene, School of Medicine, Prague (batteri & funghi filamentosi) Ernst Pribram University of Wien (batteri patogeni) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

4 III. Differenti tipi di Collezioni di microrganismi Collezioni di esclusivo interesse scientifico Associate a strutture Accademiche: Agricultural Research Service (ARS) National Center for Agricultural Utilization Research (NCAUR) US Department of Agriculture (Peoria, ILL, USA) Collezioni individuali (in-house) Associate a singoli laboratori Esclusivo scopo di ricerca Collezioni di servizio Conservazione ex-situ, distribuzione di ceppi e fornitura di servizi ad utilizzatori terzi Saluspercibum / /32 Villa Fabri (Trevi, PG) 7slide dicembre

5 IV. Principali Collezioni di servizio nel mondo (1) American Type Culture Collection (ATCC), Manassas (MA) USA costituita nel 1925 dall American Museum of Natural History. Colture conservate nel primo anno di attività = 525 (245 differenti specie microbiche). Colture conservate attualmente = oltre ceppi (alghe, batteri, lieviti, funghi filamentosi, linee cellulari, plasmidi, protozoi e virus) Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS), Utrecht costituita nel 1904 dall Association Internationale des Botanistes. Ceppi conservati nel 1906 = 80 colture. Colture conservate attualmente = colture (lieviti e funghi filamentosi) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

6 IV. Principali Collezioni di servizio nel mondo (2) Acronimo ATCC NRRL Nome Località, Nazione American Type Culture Collection Northern Regional Research Laboratory, US Dept. of (Manassas, VA, USA) (Peoria, Ill., USA) CCFC CABI Agriculture Canadian Collection of Fungal Cultures Bioscience Genetic Resource Collection NCIB NCYC CBS National Collection of Industrial, Food & Marine Bacteria National Collection of Yeast Cultures Centraal Bureau voor Schimmelcultures (Aberdeen, UK) (Norwich, UK) (Utrect, Olanda) CCM CCTM CECT Czechoslovak Collection of Microorganisms Centre de Collection de Type Microbienne Colección Española de Cultivos Tipo (Brno, Repubblica Ceca) (Lausanne, Svizzera) (Valencia, Spagna) CIP CNCM DBVPG Collection de l Institut Pasteur Collection Nationale de Cultures de Microorganismes Collezione dei Lieviti Industriali (Parigi, Francia) (Parigi, Francia) (Perugia, Italia) DSM IAM IFO JCM Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen Institute of Applied Microbiology Institute for Fermentation Japan Collection of Microorganisms Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 (Ottawa, Canada) (Egham, UK) (Braunschweig, Germania) (Tokyo, Giappone) (Osaka, Giappone) (Saitama, Giappone)

7 V. Importanza della conservazione del germoplasma microbico (1) Interesse strategico della conservazione 1963: International Association of Microbiological Societies (IAMS) (oggi International Union of Microbiological Societies - IUMS) piano di cooperazione e coordinamento internazionale World Federation for Culture Collections (WFCC) commissione interdisciplinare all interno della International Union of Biological Sciences (IUBS) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

8 V. Importanza della conservazione del germoplasma microbico (2) Obiettivi realizzati dalla WFCC creazione di un database internazionale dei ceppi microbici conservati nei differenti BRC nazionali (Data Centre for Microorganisms WDCM) 1981 European Culture Collection Organization (ECCO) coordinamento di oltre 60 collezioni provenienti da oltre 20 nazioni europee (oltre ceppi di batteri ed archea, lieviti, funghi filamentosi, alghe, protozoi, batteriofagi, plasmidi, cellule animali e vegetali, virus) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

9 V. Importanza della conservazione del germoplasma microbico (3) Azioni di sostegno promosse dalla EU per il sostegno dei BRC Biotechnology Action Programme (BAP, ) (include anche la Microbial Information Network Europe: MINE) Biotechnology Research for Innovation and Growth in Europe (BRIDGE, ) Biotechnology I e II ( e ) Cell Factory Key Action ( ) Microbial Resource Research Infrastructure (MIRRI) ( ) Scopo principale Creazione di un network europeo di BRC Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

10 V. Importanza della conservazione del germoplasma microbico (4) Coordinatore Partners + associati Manifestazione di interesse 32 CRB 17 stati EU rappresentati + 7 associati DBVPG Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

11 VI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: un po di storia (1) Nascita ed attività della Collezione IMAT Primo ceppo isolato nel 1912 Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 4/20

12 VI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: un po di storia (2) 1980-ad oggi: trasformazione della Collezione IMAT nella Collezione di servizio DBVPG alcune attività di rilievo: 1985: affiliazione alla WFCC ed alla ECCO 1988: organizzazione del VII ISSY 1997: acquisizione da parte del MSE della qualifica di AID (Autorità Internazionale di Deposito) 2001: messa online del primo sito web Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

13 VII. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

14 VIII. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: informazioni generali (1) DBVPG Graduatoria sulla base del numero di ceppi di lieviti conservati 5 posto: tra le tutte collezioni mondiali (incluse anche le generaliste NRRL, ATCC e CBS) 2 posto: tra le collezioni che conservano esclusivamente lieviti (non generaliste, collezioni boutique ) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

15 VIII. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: informazioni generali (2) Sezione 1: circa 1500 ceppi associati con l industria della fermentazione alcolica Sezione 2: circa 2500 ceppi isolati da habitat naturali Sezione 3: circa 1000 ceppi tipo ottenuti tramite scambi con altre Collezioni di colture microbiche Sezione 4: circa 500 ceppi di organismi lievito-simili Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 2/20

16 IX. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: servizi verso terzi (pubblici e/o privati Distribuzione di ceppi Deposito e conservazione ex-situ di ceppi per conto terzi (safe deposit) Deposito di ceppi ai fini brevettuali (patent deposit) AID Identificazione e servizio di certificazione tassonomica Esecuzione di screening su commissione Corsi di formazione teorico-pratici Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 6/20

17 X. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: Autorità Internazionale di Deposito (1) Autorità Internazionale di Deposito (AID): definizione Istituzione che ha ricevuto lo status di AID con Decreto Governativo Attività controllata dalla World Intellectual Property Organization (WIPO) e regolata dal trattato internazionale di Budapest (1979) Deputata al deposito di microrganismi per scopi brevettuali Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

18 X. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: Autorità Internazionale di Deposito (2) Attualmente esistono nel mondo 39 AID riconosciute dalla WIPO Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

19 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (1) Isolamento e caratterizzazione di lieviti dall ambiente (1) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 8/20

20 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (2) Isolamento e caratterizzazione di lieviti dall ambiente (2) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 9/20

21 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (3) Descrizione di nuove specie (1) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 10/20

22 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (4) Descrizione di nuove specie (2) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 11/20

23 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (5) Selezione di ceppi di interresse (bio)tecnologico (1) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 12/20

24 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (5) Selezione di ceppi di interresse (bio)tecnologico (2) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 13/20

25 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (6) Modellizzazione di processi fermentativi Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 14/20

26 XI. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: ricerche in atto (7) Caratterizzazione di organismi lievito-simili di interesse veterinario (1) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 15/20

27 XII. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: collaborazioni in atto Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32 17/20

28 XIII. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: riserva di biodiversità di interesse naturalistico Italia - circa 30% Europa - circa 20% Nord & Sud America - circa 25% Altre origini (Asia, Oceania, Antartide) - circa 15% Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

29 XIV. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: riserva di biodiversità di interesse biotecnologico (1) Obiettivo principale delle industrie che operano nella trasformazione delle materie prime in prodotti alimentari fermentati utilizzare microrganismi starter selezionati per la produzione di prodotti fermentati di qualità All interno delle Collezioni di Servizio (es. DBVPG) enorme varietà di ceppi microbici utilizzabili quali colture starter per una varietà enorme di prodotti Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

30 XIV. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: riserva di biodiversità di interesse biotecnologico (2) Valore di mercato (2004) delle colture starter per il settore alimentare oltre 500 milioni Conservazione di germoplasma microbico all interno delle Collezioni e sua distribuzione alle industrie agro-alimentari fattore strategico per la produzione di alimenti ad elevato grado qualità (es. ceppi autoctoni) Selezione di ceppi e loro conservazione nella Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG importante punto di riferimento per l industria agro-alimentare regionale, nazionale ed internazionale (sia tradizionale che biotech ) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

31 XV. La Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG: conclusioni e sfide per il futuro Censimento e conservazione ex-situ della biodiversità microbica in ambito territoriale (regionale, nazionale ed internazionale) Selezione di ceppi e loro conservazione nella Collezione dei Lieviti Industriali DBVPG importante punto di riferimento per l industria agro-alimentare regionale, nazionale ed internazionale (sia tradizionale che biotech ) Rafforzamento di un network EU all interno del progetto MIRRI (Microbial Resource Research Infrastructure) Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32

32 XVI. Grazie per l attenzione Villa Fabri (Trevi, PG) 7 dicembre /32