Art. 26 LR 37/98 Annualità 2014 Attività Porto Conte Ricerche

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1 Art. 26 LR 37/98 Annualità 2014 Attività Porto Conte Ricerche Premessa. Attraverso il Parco Scientifico e Tecnologico POLARIS, la Regione Sardegna persegue l obiettivo di potenziare e promuovere l offerta di servizi avanzati, rivolti alle imprese ed ai centri di ricerca impegnati nell innovazione e nella qualificazione del sistema economico della Sardegna. Il Parco, con la direzione di Sardegna Ricerche, segue ogni aspetto connesso con la nascita di nuove imprese, il consolidamento e lo sviluppo delle realtà esistenti, l attrazione sia di capitali sia d imprese esterne al territorio regionale, riconoscendo il valore della conoscenza e delle tecnologie più innovative come mezzo per la crescita di valore delle aziende e del settore pubblico. Porto Conte Ricerche, per il raggiungimento di questi obiettivi, ha progettato, realizzato ed erogato servizi a supporto di numerosi settori di specializzazione tecnologica e produttiva di grande rilievo in Sardegna e, in particolare, i settori della biomedicina umana e animale e delle produzioni alimentari. I servizi tecnologici per ricerca, sviluppo, sperimentazione e innovazione (biotech e food tech), sono rivolti alle aziende su tutto il territorio regionale. Annualmente, Porto Conte Ricerche propone a Sardegna Ricerche un complesso di attività di ricerca, sviluppo, formazione, innovazione e trasferimento tecnologico. Le attività sono rivolte al raggiungimento di due tipologie di risultati: 1. soluzione di problematiche aziendali on demand 2. implementazione di tecnologie abilitanti technology push. La prima tipologia di risultati ha come beneficiari settori industriali che esprimono con chiarezza specifiche esigenze di superamento dei propri limiti tecnologici o, ancora più direttamente, richiedono soluzioni innovative per il miglioramento dei propri processi e prodotti. Tali interventi sono originati generalmente da percorsi bottom up, e garantiscono un elevato potenziale di successo nel breve/medio periodo. La seconda tipologia di risultati, è in grado di generare impatti trasversali su tutta l economia della Sardegna, inclusi i settori tradizionali e le start up ad alto contenuto tecnologico. Nei settori tradizionali, in particolare, l implementazione e l applicazione di tali tecnologie è importante per rimuovere gli ostacoli incontrati dalle imprese nei percorsi d innovazione e rappresenta una condizione essenziale per la loro crescita competitiva nel medio e nel lungo periodo. Le attività di formazione sono svolte parallelamente alle attività laboratoristiche e sono finalizzate, in particolare, ad estendere l accesso delle aziende alle tecnologie del Parco ad Alghero e ad assorbirne le competenze. Vengono realizzate, inoltre, attività formative a carattere internazionale su temi di specializzazione tecnologico e scientifica dell organismo di ricerca. In breve, le attività di Porto Conte Ricerche a valere sul contributo art. 26 LR 37/98_2014, permetteranno: sr_ AOO - RegUff - 07/01/

2 - - - il rafforzamento delle piattaforme tecnologiche del Cluster delle biotecnologie applicate, intese quali dotazioni infrastrutturali avanzate e competenze scientifiche a disposizione degli utenti, e più in generale delle imprese e dei centri di ricerca localizzati nel territorio regionale; servizi di innovazione e trasferimento tecnologico quale volano di iniziative di accelerazione tecnologica del territorio e di nuove attività produttive; il rafforzamento delle attività formative del parco per creare un raccordo tra ricerca e impresa e migliorare le competenze e le professionalità del personale da utilizzare e le capacità di conduzione imprenditoriale nei diversi settori di riferimento. Ambiti scientifici e tecnologici di riferimento. Porto Conte Ricerche ha partecipato fin dal loro avvio alla realizzazione dei Cluster Tecnologici Nazionali ALISEI (Scienze della vita) e CL.A.N. (Agrofood). Il Centro di Ricerca ha tra i suoi punti di forza, infatti, una notevole eterogeneità di esperienze scientifiche e tecnologiche presenti nello staff di Porto Conte Ricerche, che ha reso possibile ideare ed avviare già da circa dieci anni programmi nei quali biomedicina e tecnologie alimentari viaggiano spesso insieme. In particolare, forte è il richiamo al rapporto tra alimentazione e salute, binomio a cui fanno riferimento numerose tematiche proprie di EXPO2015. Così, lo stesso richiamo è molto presente in numerose call di Horizon2020 (fin dalle prime del dicembre 2013). Pertanto, nei programmi proposti ed elencati di seguito, il Centro di Ricerca impiegherà competenze che non si limitano al settore agroalimentare, o a quello biomedicale o tecnologico in senso stretto ma, piuttosto, a carattere interdisciplinare e intersettoriale.

3 I programmi. I programmi proposti integrano le competenze già sviluppate e con risultati attesi sul settore della produzione alimentare, su quello dei dispositivi tecnologici di analisi e controllo della produzione (qualità tecnologica, nutrizionale, salubrità, vita commerciale) e su quello dei dispositivi diagnostici e controllo nel settore salute (umana e animale). Gli obiettivi sono nuovi processi e nuovi prodotti (database, strumenti diagnostici, nuovi alimenti, alimenti tradizionali evoluti) con un time- to- market breve e un interesse maturo da parte di aziende/enti con un ruolo di utilizzatori finali o di co- sviluppo. Inoltre, sono coerenti con i topics e gli obiettivi generali di specifiche calls presentate dalla Commissione Europea su Horizon FUNZIONI OBIETTIVO Match con Horizon 2020 FO FO FO FO Programma di prevenzione e promozione della salute in Sardegna basato su un approccio personalizzato e stratificato delle informazioni generate da indagini omiche su specifici gruppi di popolazione in Sardegna, il loro microbiota, l alimentazione e le aspettative di vita. Programma di sviluppo e applicazione di nuovi strumenti diagnostici e nuove tecnologie che migliorino le performance di diagnostici (inclusi POC), modelli predittivi, monitoraggio ed intervento terapeutico, con impatto significativo sulla salute umana e animale. Programma di sviluppo di nuovi processi nei differenti segmenti di produzione della maricoltura e della pesca con impatto sulla sostenibilità della maricoltura in Sardegna nel lungo periodo; con particolare riferimento ai claims sulla salute, all economicità e qualità dei mangimi, al recupero di scarti di lavorazione del prodotto trasformato. Programma di sviluppo ed applicazione di tecnologie produttive alimentari che comprende la definizione di prototipi, attività dimostrative in azienda e definizione di best practices, finalizzato alla prima applicazione nel mercato di innovazione di processo nella produzione alimentare con una forte identità regionale. PHC : Health promotion and disease prevention: translating 'omics' into stratified approaches PHC : Development of new diagnostic tools and technologies: in vitro devices, assays and platforms BG : Consolidating the economic sustainability and competitiveness of European fisheries and aquaculture sectors to reap the potential of seafood markets SFS : Innovative solutions for sustainable novel food processing Un quinto obiettivo sarà perseguito attraverso un programma congiunto con la Fondazione IMC, struttura collegata a Sardegna Ricerche. FO Caratterizzazione molecolare delle gonadi di riccio di mare finalizzata alla determinazione della qualità del prodotto. Porto Conte Ricerche intende, in particolare, individuare markers molecolari correlati alla qualità delle gonadi di riccio

4 FO Programma di prevenzione e promozione della salute in Sardegna basato su un approccio personalizzato e stratificato delle informazioni generate da indagini omiche su specifici gruppi di popolazione in Sardegna, il loro microbiota, l alimentazione e le aspettative di vita. PHC : Health promotion and disease prevention: translating 'omics' into stratified approaches In ambito alimentazione e salute, nonostante la confusione dei messaggi ricevuti dai consumatori in merito ai diversi prodotti alimentari e ingredienti con possibili benefici per la salute dell uomo e degli animali, è in continua crescita la consapevolezza che prodotti alimentari tradizionali abbiano un legame reale con la salute ed il benessere. E certamente consolidato il ruolo dell alimentazione nel mantenimento dell equilibrio corretto della flora microbica intestinale. Ed è sempre più evidente la correlazione tra alterazioni della flora microbica (microbiota intestinale) e malattie dell uomo e degli animali, sia del tratto digestivo che sistemiche (es. autoimmunità). Porto Conte Ricerche ha avviato da alcuni anni lo sviluppo (ad oggi molto avanzato) di metodi di analisi omiche (proteomiche e genomiche) del microbiota intestinale dell uomo, dell ovino, del modello murino e, più recentemente, di pesci di allevamento. Entro i primi mesi del 2015, si concluderà anche uno studio pilota in collaborazione con il CNR- IRGB (Lanusei- Cagliari) per la correlazione tra microbiota intestinale e tratti genetici, immunologici e metabolici in una popolazione sarda. In questo programma (art. 26 LR 37/98_2014), la correlazione tra profili diagnostici del microbiota intestinale e tratti della salute umana o animale sarà approfondito tenendo conto di un duplice obiettivo: - identificare la rilevanza dell introduzione nella dieta di alimenti o ingredienti legati alle tradizioni alimentari della Sardegna - valutare l efficacia e la salubrità di alimenti tradizionali processati per venire incontro a consumatori speciali (diabetici, celiaci, intolleranti, etc.). - - definizione dell impatto sulla tassonomia e sulla funzione del microbiota intestinale correlato con almeno 1 alimento o ingrediente legato a produzioni della tradizione alimentare della Sardegna definizione di un modello di studio per misurare l efficacia e/o la salubrità di almeno 1 alimento tradizionale modificato o potenziato per venire incontro al mercato dei cd consumatori speciali (diabetici, celiaci, intolleranti, etc.).

5 FO Programma di sviluppo e applicazione di nuovi strumenti diagnostici e nuove tecnologie che migliorino le performance di diagnostici (inclusi POC), modelli predittivi, monitoraggio ed intervento terapeutico, con impatto significativo sulla salute umana e animale. PHC : Development of new diagnostic tools and technologies: in vitro devices, assays and platforms I progressi in campo proteomico offrono potenzialità sempre crescenti per l identificazione di biomarker (peptidi/proteine) capaci di consentire lo sviluppo di prodotti utili per la diagnosi precoce di malattie, per monitorare la risposta alla terapia e per interventi di immunoprofilassi. In Sardegna, esistono patologie di interesse umano e veterinario che hanno particolare incidenza e/o impatto sociale economico e sanitario, per quali sono ancora limitati gli strumenti di diagnosi precoce che garantiscano un intervento terapeutico tempestivo, a minore impatto economico ed con maggiore possibilità di successo. Tra questi temi d interesse, Porto Conte Ricerche ha già affrontato alcune malattie infettive che sono molto rilevanti per il settore ovino (ma anche per quello caprino e bovino) e, in ambito umano, per categorie a rischio coinvolte nello stesso settore produttivo (idatidosi). Nonostante le loro ridotte dimensioni dei sistemi di imprese del settore, l attenzione verso tecnologie innovative capaci di facilitare il monitoraggio e il controllo delle malattie infettive nelle specie animali allevate è in crescita. D altra parte, queste tecnologie sono di grande interesse anche per gli Enti, come gli Istituti Zooprofilattici, preposti alla sorveglianza sanitaria. Porto Conte Ricerche ha un rapporto consolidato di collaborazione con diversi enti e associazioni di aziende locali in ambito veterinario e zootecnico. Attraverso questi partner è stato possibile disporre di archivi di campioni biologici in vari formati ed accedere ai dati clinici ed epidemiologici. La disponibilità di campioni e dati rappresenta quindi una ricchezza importante per raggiungere la validazione dei nuovi sistemi diagnostici sviluppati per le malattie infettive di maggiore interesse. Inoltre, la definizione di metodi per l identificazione diretta di marcatori molecolari in circolo (MS quantitativa) potrebbe portare a sistemi di diagnosi di interesse sanitario e di valore per aziende biotech. Nel presente programma (art. 26 LR 37/98_2014), si procederà con: la validazione su larga scala dei biomarker di mastite e dei sistemi diagnostici sviluppati nell ambito dell Art 26 del 2013 (in coll con IZS) l approfondimento di alcune osservazioni preliminari sui marker di paratbc ovina emerse in base ai risultati conseguiti con l Art 26 del 2013 (in coll con UNISS) l analisi con tecnologie proteomiche di campioni da pazienti con Idatidosi, direttamente correlati al parassita (HCF, protoscolici, membrane) e all ospite (siero) allo scopo di identificare marcatori del patogeno delle diverse fasi di sviluppo della patologia (in coll. con i centri di ricerca coinvolti nel progetto europeo Heracles ) validazione di almeno 1 prototipo diagnostico per il controllo della mastite durante interventi di profilassi e di monitoraggio dell efficacia della terapia messi in atto da IZS 1 dataset di marker potenziali di paratbc ovina, o di marker ad essi correlati, nei contenuti intestinali e nel siero di animali affetti e non dalla patologia almeno 1 protocollo per l identificazione diretta ad altissima sensibilità con metodi di MS quantitativa di marcatori in circolo in corso di paratbc ovina o Idatidosi umana.

6 FO Programma di sviluppo di nuovi processi nei differenti segmenti di produzione della maricoltura e della pesca con impatto sulla sostenibilità della maricoltura in Sardegna nel lungo periodo; con particolare riferimento ai claims sulla salute, all economicità e qualità dei mangimi, al recupero di scarti di lavorazione del prodotto trasformato. BG : Consolidating the economic sustainability and competitiveness of European fisheries and aquaculture sectors to reap the potential of seafood markets L acquacoltura rappresenta da alcuni decenni un settore in espansione in Sardegna, per fatturato, per numero di imprese e per superficie costiera destinata alle concessioni. Fra le criticità di questo settore produttivo, si segnala il complesso equilibrio fra la necessità degli allevatori di gestire l economia aziendale (costi/guadagni), e la qualità del prodotto finale, sia dal punto di vista nutrizionale che sensoriale. In questo senso è rilevante osservare che il costo dei mangimi per acquacoltura ormai incide per circa il 40-50% dei costi aziendali e il prezzo crescente delle farine di pesce necessarie per l alimentazione di alcune specie, soprattutto quelle carnivore come la spigola e l orata, fanno emergere la necessità, sentita tanto dagli acquacoltori quanto dall industria mangimistica, di trovare nuove formulazioni a basso costo in cui le farine di pesce sono sostituite da materie prime alternative, prevalentemente a base vegetale. Da questo punto di vista, la ricerca assume un ruolo primario nel generare completi database che permettano di parametrizzare (e quindi oggettivare) i concetti di qualità, di benessere e salubrità del pesce allevato, di valore nutrizionale del prodotto. Porto Conte Ricerche ha avviato la sua attività di ricerca e sviluppo in acquacoltura mediante una continua interazione, reciprocamente vantaggiosa, con gli acquacoltori operanti sul territorio regionale, e con grandi aziende operanti nella produzione e commercializzazione di materie prime e mangimi per acquacoltura. Gli studi portati avanti hanno riguardato in particolare applicazioni della chimica analitica quali- quantitativa, della proteomica, della zootecnia, rivolte allo studio dei mangimi, dei parametri di crescita del pesce, della composizione dei tessuti (filetto, muscolo dorsale e ventrale, grasso periviscerale, intestino) e degli organi interni (fegato, rene), dell influenza dell alimentazione sui processi metabolici e di crescita. 1 dataset di performance, compatibilità, ed effetto metabolico sui parametri composizionali della parte edibile da parte di diverse materie prime sostenibili in mangimi per acquacoltura specificamente formulati per particolari condizioni climatiche (estate, inverno) 1 modello previsionale della correlazione fra nutrizione del pesce e parametri qualitativi del muscolo in specie ittiche marine d allevamento nella stagione riproduttiva 1 report di compatibilità di nuove formulazioni mangimistiche basate sugli scarti di lavorazione del prodotto trasformato in diverse fasi della crescita di Orate d allevamento

7 FO Programma di sviluppo ed applicazione di tecnologie produttive alimentari che comprende la definizione di prototipi, attività dimostrative in azienda e definizione di best practices, finalizzato alla prima applicazione nel mercato di innovazione di processo nella produzione alimentare con una forte identità regionale. SFS : Innovative solutions for sustainable novel food processing Tra le criticità comuni nelle diverse produzioni alimentari, e che richiedono interventi innovativi nei sistemi di produzione, si distingue certamente la tendenza più o meno rapida al deperimento dell alimento stesso. Le variazioni di temperatura, umidità, luce e la loro durata possono avere un importante impatto nell arco di giorni o di anni, a seconda dell alimento e del processo produttivo adottato. La maggior parte delle soluzioni impiantistiche o chimiche realizzate per aumentare la durata del prodotto ha inevitabilmente aumentato i costi di produzione, gli scarti di lavorazione e diminuito le proprietà nutrizionali degli alimenti. Gli stessi interventi, inoltre hanno reso alcune trasformazioni non più sostenibili dal punto di vista energetico. Essendo questa problematica molto rilevante anche per le produzioni alimentari della Sardegna, Porto Conte Ricerche ha ideato, sperimentato e realizzato interventi di innovazione di prodotto e di processo che hanno consentito di migliorare la conservazione di alimenti, rendendo il loro utilizzo più sicuro per la salute, mantenendo più a lungo qualità organolettiche e facilitando la competitività dei produttori. In particolare, l attività è stata focalizzata soprattutto su prodotti alimentari a forte identità regionale e con nuove tecnologie sostenibili che, pertanto, le aziende hanno potuto assorbire ed implementare. In questo programma (art. 26 LR 37/98_2014) si intende raggiungere i seguenti obiettivi: Creare nuovi prototipi di alimenti e/o semilavorati da introdurre nei processi di produzione (settore delle paste fresche, brassicolo, dei vegetali) con maggiore stabilità e qualità dei prodotti già presenti in azienda Valorizzare le produzioni attraverso l utilizzo di materie prime locali, accertandone la qualità tecnologica e salutistica, nonchè le potenzialità organolettiche del prodotto trasformato (settore brassicolo, prodotti da forno) Sviluppare nuovi metodi analitici per il controllo dei processi (settore caseario, brassicolo, paste fresche e prodotti da forno) Ottenere almeno 1 prototipo di alimento attraverso la produzione di semilavorati sterili con tecnologie innovative (es. tecnologie ohmiche) e conseguente riduzione/assenza d uso di conservanti e/o additivi sviluppare almeno 1 nuova tecnologia di produzione dei mosti di malto con interventi sul processo di trasformazione progettare e realizzare almeno 1 nuovo prodotto alimentare ad alto valore aggiunto nel settore dei vegetali di IV gamma definizione di almeno 1 protocollo veloce e a basso costo per il controllo di efficienza di produzione (MRI e RAMAN su prodotti finiti e materie prime locali)

8 FO Caratterizzazione molecolare delle gonadi di riccio di mare finalizzata alla determinazione della qualità del prodotto. Porto Conte Ricerche intende, in particolare, individuare markers molecolari correlati alla qualità delle gonadi di riccio Obiettivo generale del programma è la valutazione delle componenti biochimiche che determinano la qualità delle gonadi di riccio di mare in funzione dei fattori ambientali allo scopo di caratterizzare e di massimizzare la qualità del prodotto. Il riccio di mare (Paracentrotus lividus) è un echinoderma bentonico marino comune in tutto il Mar Mediterraneo e lungo le coste atlantiche dalla Scozia al Marocco. La parte edibile del riccio sono le gonadi costituite da cellule germinative a diversi stadi di sviluppo e cellule somatiche (fagociti). La maturità gonadica viene classificata in 6 stadi, dal recovery (stadio 1) allo spent (stadio 6). L andamento gonadico varia in Mar Mediterraneo da un unico ciclo a due cicli riproduttivi in funzione delle condizioni climatiche e del pascolo. Oltre la sua importanza dal punto di visto ecologico, il riccio di mare riveste un certo interesse economico, in diverse parti del mondo compresa la Sardegna, per il suo utilizzo quale alimento, sostenendo in parte la piccola pesca locale. Durante la precedente sperimentazione, effettuata con l IMC di Oristano, sono state considerate due aree di pesca (Su Pallosu e Tavolara) di cui sono stati misurati la temperatura dell acqua, la copertura algale e l esposizione ai venti dominanti. Sul pescato (da giugno a novembre) è stato studiato il ciclo riproduttivo attraverso l indice gonado somatico e istologico e sulla parte edibile è stata effettuata la caratterizzazione proteomica e lipidica. Dai risultati preliminari si è potuto stabilire che il ciclo produttivo del riccio è strettamente correlato con le variazioni della qualità e della quantità di proteine e lipidi e che gli stessi sono presumibilmente correlati alla dieta e al ciclo riproduttivo. In questo programma (art. 26 LR 37/98_2014), grazie ai risultati raggiunti nella precedente sperimentazione, si intende raggiungere i seguenti obiettivi: Caratterizzazione del profilo lipidico della dieta dei ricci negli habitat selezionati Caratterizzazione della composizione biochimica di specie vegetali presenti nell area d indagine Caratterizzazione della componente lipidica delle gonadi di riccio Caratterizzazione del profilo proteomico delle gonadi di riccio Individuazione di markers molecolari correlati alla qualità delle gonadi di riccio - almeno 1 dataset di marcatori molecolari in funzione dell habitat, della dieta e delle condizioni ambientali che concorrono a determinare la qualità dei ricci