Microbiomi e olobiomi come motori di una bioeconomia circolare sostenibile
Il microbioma è composto da microrganismi che includono archaea, batteri, funghi e virus, insieme al loro materiale genetico e alle loro interazioni all’interno di un particolare ambiente. Tutte le piante e gli animali della Terra sono associati a microbiomi. Pertanto, comprenderne le azioni, la natura e le interazioni può aiutare a gestire meglio le risorse terrestri per ricavare il cibo e migliorare la salute umana. Le comunità microbiche negli ambienti naturali svolgono un ruolo fondamentale nell’ambiente e nei sistemi alimentari, poiché guidano il ciclo dell’azoto, la soppressione dei patogeni e la regolazione del clima. I microbiomi del suolo facilitano la cattura del carbonio e la fertilità del suolo, mentre i microbiomi degli oceani contribuiscono alla cattura del carbonio e alla regolazione del clima. Preservare i microbiomi naturali e la biodiversità microbica dalle pressioni antropogeniche, come l’agricoltura industriale, l’uso estensivo di erbicidi, l’eccessiva dipendenza dagli antibiotici e i cambiamenti climatici, è essenziale per garantire alimenti sostenibili e di alta qualità. Lavorare con i microbi, anziché contro di loro, è sensato sia dal punto di vista economico che ambientale. Applicando la scienza emergente degli olobiomi, ovvero sistemi integrati di ospiti e microbiomi associati nel suolo, nelle piante, negli animali, nell’essere umano e nell’ambiente, i microrganismi possono offrire soluzioni di grande impatto alle principali sfide della sostenibilità.
Sistemi resilienti, con un uso efficiente delle risorse e intelligenti dal punto di vista climatico
Questo CORDIS Results Pack presenta il ruolo delle innovazioni basate sui microbiomi nella creazione di sistemi resilienti, efficienti dal punto di vista delle risorse e intelligenti dal punto di vista climatico nei settori dell’agricoltura, dell’acquacoltura, della silvicoltura e della produzione a base biologica nel progresso della bioeconomia europea. Inoltre, l’uso dei microbiomi a favore della bioeconomia contribuirà a modernizzare e a rafforzare la base industriale dell’UE, sostenendo al contempo la transizione verso un’economia circolare e a basse emissioni di carbonio. Attingendo a una serie di progetti finanziati da Orizzonte 2020 e Orizzonte Europa, questo Pack evidenzia come la comprensione e l’ingegneria dei microbiomi contribuiscano alla bioeconomia dell’UE. I loro vantaggi includono il miglioramento della qualità degli alimenti, della salute del suolo e dell’ecosistema, la riduzione degli input sintetici, il miglioramento del benessere animale e la trasformazione dei flussi di rifiuti in prodotti a base biologica di alto valore in vari settori. I 15 progetti selezionati hanno condotto ricerche incentrate sul microbioma e sull’olobioma. Questo lavoro favorisce la transizione dell’UE verso una bioeconomia circolare competitiva, sostenendo al contempo gli obiettivi chiave del Green Deal europeo(si apre in una nuova finestra), della strategia «Dal produttore al consumatore»(si apre in una nuova finestra) e della strategia per la bioeconomia(si apre in una nuova finestra). Inoltre, questo Pack si propone di aumentare la visibilità e a incentivare il coinvolgimento del pubblico con le soluzioni basate sui microbiomi, per promuovere una maggiore consapevolezza da parte della cittadinanza e generare una domanda di innovazioni sostenibili. In tal modo, risponde anche alle ambizioni più ampie dell’UE nell’ambito della strategia su start-up e scale-up(si apre in una nuova finestra) e della strategia europea per le scienze della vita(si apre in una nuova finestra), rafforzando il contesto in cui le innovazioni legate ai microbiomi possono essere tradotte in applicazioni commerciali. I risultati dei progetti contribuiranno inoltre a orientare le politiche future, stimolando gli investimenti nelle biotecnologie microbiche e incoraggiando la nascita di start-up e scale-up competitive che contribuiscano alla transizione verde e digitale dell’Europa. Il progetto MICRO4BIOGAS ha migliorato la produzione di biogas ottimizzando i microrganismi coinvolti nella digestione anaerobica. Il progetto CIRCLES ha approfondito il ruolo svolto dai microbiomi nella produttività, nella qualità, nella sicurezza e nella sostenibilità alimentare, mentre MASTER ha sviluppato un nuovo protocollo e un kit per l’estrazione del DNA al fine di migliorare le filiere agroalimentari e gli alimenti. 3D-omics e HoloRuminant hanno studiato il microbioma intestinale del bestiame per massimizzare le prestazioni e ridurre l’impatto ambientale. SoildiverAgro ed EcoStack hanno approfondito la conoscenza del suolo e degli ecosistemi a livello di campo per migliorare la sostenibilità e la produzione agricola, mentre SMART PROTEIN ha esplorato il microbioma delle piante e del suolo per contribuire allo sviluppo di una maggiore quantità di fonti proteiche alternative sostenibili. Ampliando le conoscenze sulla biodiversità del suolo, EXCALIBUR ha migliorato il biocontrollo e la biofertilizzazione in orticoltura. HoliSoils ha studiato i microbiomi del suolo forestale per contribuire a una gestione del territorio intelligente dal punto di vista climatico e alla cattura del carbonio. AtlantECO ha studiato le ripercussioni dei cambiamenti ambientali sul microbioma dell’Oceano Atlantico. RUSTICA ha convertito i residui organici di frutta e verdura in un fertilizzante a base biologica. Nel frattempo, il progetto FOODGUARD ha integrato in un unico sistema sensori IoT, analisi genetiche, previsioni basate sull’intelligenza artificiale e tracciabilità tramite blockchain, BLUETOOLS ha riprogettato l’intero processo di scoperta dei composti bioattivi e, infine, BlueRemediomics ha sviluppato una piattaforma bioinformatica volta ad esplorare il microbioma oceanico alla ricerca di prodotti, processi e servizi sostenibili.
