Von Daten zu Lösungen -
Das MultiOmics Centre sorgt für Innovation für Lebensmittel, Landwirtschaft und Gesundheit
Integrierte Omics-Expertise
für Forschung und Innovation
Das MultiOmics Centre (MOC) bietet Forschungsdienstleistungen zur Unterstützung der Südtiroler Landwirtschaft, Gesundheit, Lebensmittelproduktion und Biotechnologie an. Wir sind ein interdisziplinäres Expertenteam, das experimentelle und analytische Dienstleistungen für lokale Forschungseinrichtungen und Unternehmen bereitstellt.
Das MOC stellt moderne Laborinfrastruktur sowie qualifiziertes Personal für die Durchführung von Experimenten in den Bereichen Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik zur Verfügung. Zusätzlich zur Laborinfrastruktur werden Hochleistungsrechner und Datenspeicherinfrastruktur bereitgestellt. Das MOC unterstützt Sie in allen Phasen Ihres Projekts – von der Projektplanung über Laboranalysen bis hin zur Auswertung der Ergebnisse und deren Umsetzung. Dies ermöglicht Ihnen, Omics-Technologien reibungslos in Ihre Forschungs- & Entwicklungsprozesse zu integrieren.
Die Kompetenzen des Versuchszentrums Laimburg und von Eurac Research werden durch das MOC gebündelt und integriert, um die Brücke zwischen Forschung und Anwendung zu schlagen, lokale Unternehmen zu stärken, Innovation zu fördern und die wirtschaftliche Entwicklung der Region zu unterstützen.
Genomik & Transkriptomik
Genomik und Transkriptomik liefern Kenntnisse über molekulare Mechanismen und Zusammenhänge und ermöglichen dadurch gezielte Innovation in der Forschung und Entwicklung, u.a. im Bereich Produktivität, Sicherheit und personalisierter Ernährung.
Genomik
in der Lebensmittelentwicklung und Gesundheitsforschung
Unter Genomik versteht man die Analyse der gesamten DNA eines Organismus. Diese Analysen können dazu genutzt werden, Merkmale zu bestimmen, die in Zusammenhang mit Lebensmittelqualität und -gesundheit stehen. Genomik wird beispielsweise dazu genutzt, um den Ursprung pflanzlicher oder tierischer Produkte zu bestimmen. Außerdem wird sie eingesetzt, um die mikrobielle Belastung eines Produktes zu bestimmen.
Anwendungsbereiche
- Bestimmung und Selektion von Pflanzen- und Mikroorganismenstämmen mit höherem Ertrag, verbesserter Widerstandsfähigkeit oder einer verbesserten Zusammensetzung wirksamer Inhaltsstoffe.
- Bestimmung von schädlichen oder nützlichen Mikroorganismen zur Verbesserung von Lebensmittelsicherheit, Rückverfolgbarkeit oder Fermentationsleistung.
- Verknüpfung genetischer Profile mit unterschiedlichen Reaktionen auf Nährstoffe und bioaktive Verbindungen im Rahmen der Nutrigenomik beim Menschen.
Beispiele
- Auswahl trockenheitstoleranter Weizenlinien, krankheitsresistenter Rinder oder nützlicher Stämme (z. B. Probiotika, Starterkulturen) für sichere Erträge, verbesserten Geschmack oder längere Haltbarkeit.
- Überprüfung der Lebensmittelauthentizität, Nachweis von Fälschungen und Rückverfolgbarkeit von Lieferketten sowie Charakterisierung mikrobieller Gemeinschaften in fermentierten Lebensmitteln (z. B. Käse, Wein, Joghurt).
- Analyse des Darmmikrobioms zur Untersuchung von Zusammenhängen mit Immunfunktion, Adipositas und neurologischer Entwicklung.
Transkriptomik
in der Lebensmittelentwicklung und Gesundheitsforschung
Analyse von Genexpression, um zu erfassen, wie Lebensmittel, Verarbeitung oder Ernährung biologische Signalwege beeinflussen. Die Transkriptomik untersucht, welche Gene unter bestimmten Bedingungen aktiv sind – in Pflanzen, Mikroorganismen, Nutztieren oder menschlichem Gewebe.
Anwendungsbereiche
- Verbesserung von Geschmack, Textur und Haltbarkeit von Lebensmitteln indem überwacht wird, wie Verarbeitungs-, Lagerungs- oder Fermentationsbedingungen die Genexpression von Mikroorganismen und Pflanzen verändern.
- Verstehen, wie Bestandteile der Ernährung, Nutrazeutika oder funktionelle Lebensmittel Prozesse wie Entzündung, Stoffwechsel und Immunreaktionen beeinflussen.
- Einsatz von Expressionsprofilen als Biomarker zur Bewertung der Produktsicherheit, Toxizität und des Wirkmechanismus.
Proteomik
und Metabolomik
Proteomik und Metabolomik ermöglichen präzisionsgetriebene Innovationen, indem sie Proteinfunktionen und Stoffwechselwege untersuchen, die Produktqualität und -sicherheit beeinflussen. Diese Ansätze liefern tiefe Einblicke in biochemische Wechselwirkungen und unterstützen die Entwicklung personalisierter Ernährungsstrategien und funktioneller Lebensmittel, die auf konkrete Gesundheitsziele ausgerichtet sind.
Proteomik
Umfassende Analyse der Proteinzusammensetzung eines Organismus, um Expressionsmuster, Strukturen und Wechselwirkungen aufzudecken, die Lebensmittelqualität, -sicherheit und gesundheitliche Wirkung beeinflussen. Die Proteomik kann eingesetzt werden, um Proteinprofile in pflanzlichen oder tierischen Produkten zu erstellen, eine mögliche allergene Wirkung zu bewerten und Veränderungen während der Verarbeitung oder Lagerung zu überwachen.
Anwendungsbereiche
- Bestimmung und Auswahl von Pflanzen oder Mikroorganismen anhand von Proteinmarkern, die mit Ertrag, Widerstandsfähigkeit oder funktionellen Eigenschaften verknüpft sind.
- Nachweis und Quantifizierung von Allergenen oder bioaktiven Proteinen, um Sicherheit, Nährwert und Produktleistung zu verbessern.
- Unterstützung der personalisierten Ernährung, indem Proteinexpressions- und Verdauungsmuster mit individuellen gesundheitlichen Reaktionen in Zusammenhang gebracht werden.
Metabolomik
Umfassende Analyse der Zwischenprodukte von Stoffwechselprozessen (sogenannten Metaboliten) in biologischen Systemen, um Stoffwechselwege aufzudecken, die Lebensmittelqualität, -sicherheit und gesundheitliche Effekte beeinflussen. Die Metabolomik kann eingesetzt werden, um die Nährstoffzusammensetzung zu bestimmen, Fermentationsprozesse zu überwachen und stoffwechselbedingte Veränderungen während der Lebensmittelverarbeitung oder -lagerung zu bewerten.
Anwendungsbereiche
- Bestimmung metabolischer Marker für Pflanzen- oder Mikroorganismenstämme mit verbessertem Ertrag, höherer Widerstandsfähigkeit oder optimierten Nährwerteigenschaften.
- Nachweis von Kontaminanten, Toxinen oder nützlichen Metaboliten, um Lebensmittelsicherheit, Rückverfolgbarkeit und die Entwicklung funktioneller Inhaltsstoffe zu verbessern.
- Unterstützung der personalisierten Ernährung, indem individuelle metabolische Profile mit Reaktionen auf bestimmte Ernährungsweisen und bioaktive Verbindungen verknüpft werden.
Beispiele
- Sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe unterstützen die Stressreaktionen und die Abwehr von Krankheitserregern – und ermöglichen es so, Pflanzeneigenschaften gezielt an menschliche Bedürfnisse anzupassen.
- Metabolomik-Methoden wie NMR, GC-MS und LC-MS erlauben den Nachweis von Stoffwechselprodukten selbst in sehr niedrigen Konzentrationen.
- Zielgerichtete Metabolomik fokussiert auf bestimmte Stoffwechselwege (z.B. Aminosäuren, Energiehaushalt, Darmmikrobiom) und liefert absolute Mengenangaben wichtiger Stoffwechselprodukte als Basis für personalisierte Ernährung.
Bioinformatik &
Computing-Infrastruktur
Hochleistungsrechner und skalierbare Datenspeichersysteme, die für die sichere Verarbeitung, Sicherung und langfristige Verwaltung großer Omics-Datensätze ausgelegt sind. Das Bioinformatik-Computing-Cluster am MOC – MultiOmics Centre für Ernährung und Gesundheit ermöglicht die zuverlässige Analyse von Genomik-, Transkriptomik-, Proteomik- und Metabolomik-Daten nach aktuellen wissenschaftlichen Standards und gewährleistet dabei Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Datenintegrität. Der sichere Umgang mit Daten sowie der Schutz sensibler Informationen sind integrale Bestandteile der Infrastruktur.
Anwendungsbereiche
- Bereitstellung fortschrittlicher bioinformatischer Ressourcen für Unternehmen und Forschungspartner, ohne dass eine eigene Hochleistungsrecheninfrastruktur erforderlich ist.
- Standardisierte und reproduzierbare Analyse-Workflows für Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik, unterstützt durch robuste Analyse-Pipelines.
- Integration von MultiOmics-Daten über verschiedene molekulare Ebenen hinweg, um komplexe biologische Mechanismen aufzudecken und Innovation, Produktentwicklung sowie Qualitätsverbesserung in den Bereichen Lebensmittel, Landwirtschaft, Biotechnologie und Gesundheit zu unterstützen.