Dai dati all’impatto concreto -

Il Centro MultiOmics promuove l’innovazione in alimentazione, agricoltura e salute

Competenze omiche integrate

per ricerca e innovazione

Il Centro MultiOmics (MOC) offre servizi di ricerca a supporto dei settori dell’agricoltura, della salute, della produzione alimentare e delle biotecnologie in Alto Adige. Siamo un team scientifico interdisciplinare che mette a disposizione servizi sperimentali e analitici per enti di ricerca e aziende del territorio.


Il MOC fornisce infrastrutture di laboratorio all’avanguardia e personale altamente qualificato per realizzare esperimenti nei campi della genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica. Oltre alle attività di laboratorio, sono disponibili anche piattaforme di calcolo ad alte prestazioni e infrastrutture per archiviazione e gestione dati.


Con il MOC i partner vengono accompagnati in tutte le fasi del progetto: dalla pianificazione iniziale alle analisi di laboratorio, fino all’elaborazione dei risultati e alla loro applicazione concreta. Ciò rende possibile l’integrazione delle tecnologie omiche nei processi di ricerca e sviluppo.


Attraverso il MOC, le competenze del Centro di Sperimentazione Laimburg e di Eurac Research vengono riunite ed integrate per creare un ponte tra ricerca e applicazione, rafforzare le imprese locali, promuovere l’innovazione e sostenere lo sviluppo economico della regione.

Genomica e Trascrittomica

Genomica e trascrittomica possono guidare un’innovazione mirata nella ricerca e sviluppo dei settori dell’alimentazione e della salute, consentendo di collegare i meccanismi molecolari all’ aumento di produttività, alla sicurezza e alla nutrizione personalizzata.

Genomica

nella R&S negli ambiti alimentare e medico

L’analisi completa del DNA di un organismo può essere applicata al fine di individuare geni e varianti in grado di determinare caratteristiche alla base di qualità, sicurezza ed esiti sulla salute degli alimenti. La genomica può essere inoltre utilizzata per indagare l’origine di prodotti vegetali o carnei, oppure per identificare e quantificare il contenuto microbico di un prodotto.

Applicazioni

  • Identificazione e selezione di varietà vegetali e ceppi microbici con maggiore resa, resilienza o profili miglorati di ingredienti funzionali.
  • Identificazione di microrganismi patogeni o benefici per migliorare la sicurezza alimentare, la tracciabilità e le prestazioni dei processi fermentativi.
  • Supporto alla nutrigenomica, collegando varianti genetiche umane a risposte differenziate a nutrienti e composti bioattivi.

Esempi

  1. Selezione di genotipi di frumento tolleranti alla siccità, bovini resistenti a malattie o ceppi utili (ad es. probiotici) per migliorare resa, gusto e conservabilità.
  2. Verifica dell’autenticità degli alimenti, rilevamento delle adulterazioni e tracciabilità della filiera, nonché caratterizzazione delle comunità microbiche negli alimenti fermentati (ad es. formaggio, vino, yogurt).
  3. Profilazione del microbiota intestinale per studiarne le correlazioni con risposta immunitaria, obesità e neurosviluppo.

Trascrittomica

nella R&S in ambito alimentare e salute

Analisi dell’espressione genica per comprendere come alimenti, processi di trasformazione o diete influenzino dinamicamente i processi biologici rilevanti per salute, funzionalità e sicurezza. Attraverso la trascrittomica è possibile misurare quali geni, e in quale misura, siano attivi in determinate condizioni, nelle piante, nei microrganismi, negli animali da allevamento o nei tessuti umani.

Applicazioni

  • Monitoraggio di come le condizioni di lavorazione, conservazione o fermentazione modifichino l’espressione genica in microrganismi e piante, guidando l’ottimizzazione di sapore, consistenza e conservabilità dei prodotti alimentari.
  • Comprensione di come componenti della dieta, nutraceutici o alimenti funzionali modulino diversi processi biologici, quali infiammazione, metabolismo e risposte immunitarie.
  • Utilizzo di profili di espressione come biomarcatori sensibili per valutare sicurezza, tossicità e studi di meccanismi d’azione dei vari prodotti.

Proteomica e Metabolomica

La proteomica e la metabolomica consentono innovazioni basate sulla precisione, rivelando le funzioni delle proteine e le vie metaboliche che influenzano la qualità, la sicurezza, la salute e l’efficacia dei prodotti. Questi approcci forniscono approfondite conoscenze sulle interazioni biochimiche, supportando lo sviluppo di strategie di nutrizione personalizzata e l’impiego di alimenti funzionali, che mirano a specifici obbiettivi di salute.

Proteomica

Identificazione sistematica e completa delle proteine di un organismo per individuare modelli di espressione, strutture e interazioni che influenzano la qualità, la sicurezza e gli effetti sulla salute degli alimenti. La proteomica può essere utilizzata per caratterizzare i profili proteici di prodotti vegetali o animali, valutarne l’allergenicità e monitorarne i cambiamenti durante i processi di trasformazione o conservazione.

Applicazioni

  • Identificazione e selezione di varietà vegetali o microorganismi sulla base di marcatori proteici associati a resa, resilienza o proprietà funzionali.
  • Rilevamento e quantificazione di allergeni o proteine bioattive per migliorare la sicurezza, il valore nutrizionale e le prestazioni/performance dei prodotti.
  • Supporto alla nutrizione personalizzata attraverso il collegamento tra i profili di espressione proteica e pattern di digestione con le risposte individuali dell’organismo.

Metabolomica

Analisi completa dei prodotti secondari/intermedi dei processi metabolici (i cosidetti metaboliti) per individuare vie biochimiche che influenzano la qualità, la sicurezza e gli effetti sulla salute degli alimenti. La metabolomica può essere utilizzata per analizzare la composizione nutrizionale, monitorare i processi fermentativi e valutare i cambiamenti metabolici durante la trasformazione o la conservazione degli alimenti.

Applicazioni

  • Identificazione di marcatori metabolici per varietà vegetali o ceppi di microorganismi con resa, resilienza o proprietà nutrizionali migliori.
  • Rilevamento di contaminanti, tossine o metaboliti benefici per migliorare la sicurezza alimentare, la tracciabilità e lo sviluppo di ingredienti funzionali.
  • Supporto alla nutrizione personalizzata mettendo in relazione i profili metabolici individuali in risposta a specifiche diete e composti bioattivi.

Esempi

  1. I metaboliti (secondari) nelle piante svolgono un ruolo importante nella risposta allo stress e nella prevenzione delle infezioni o della crescita di agenti patogeni. Ciò consente di adattare le proprietà di determinate piante alle esigenze umane in maniera mirata.
  2. Strumenti analitici usati nella metabolomica, come la risonanza magnetica nucleare (NMR), la gascromatografia–spettrometria di massa (GC-MS) e la cromatografia liquida–spettrometria di massa (LC-MS), consentono di rilevare i prodotti metabolici anche a concentrazioni estremamente basse.
  3. La metabolomica mirata si focalizza su specifiche vie metaboliche come, ad esempio, il metabolismo degli amminoacidi, l’ossidazione dei lipidi, il metabolismo energetico e i metaboliti derivati dal microbioma intestinale. Inoltre, fornisce indicazioni quantitative assolute su importanti metaboliti chiave per coadiuvare percorsi di nutrizione personalizzata.

Bioinformatica e infrastruttura di calcolo

Sistemi di calcolo ad alte prestazioni e archiviazione dati scalabile, progettati per l’elaborazione sicura, il backup e la gestione di grandi set di dati omici a lungo termine. La piattaforma di calcolo bioinformatico del MOC – Centro MultiOmics per Alimentazione e Salute consente l’analisi affidabile di dati di genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica secondo i più alti standard scientifici, garantendo accuratezza, riproducibilità e integrità dei dati. La gestione sicura dei dati e la protezione delle informazioni sensibili sono parte integrante dell’infrastruttura.

Applicazioni

  • Messa a disposizione di risorse bioinformatiche avanzate per aziende e partner di ricerca, senza la necessità di disporre di una propria infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni.
  • Flussi di lavoro di analisi standardizzati e riproducibili per genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica, supportati da robuste procedure di analisi.
  • Integrazione di dati MultiOmici a diversi livelli molecolari, per individuare meccanismi biologici complessi e supportare innovazione, sviluppo del prodotto e miglioramento della qualità nei settori alimentare, agricolo, delle biotecnologie e della salute.