E-ALIERB: UN OPEN LAB PER CARATTERIZZARE E VALORIZZARE I PRODOTTI ALIMENTARI ED ERBORISTICI DEL TERRITORIO LAZIALE

Ente Finanziatore

Il progetto, avviato nel dicembre 2014, è stato finanziato da FILAS– Regione Lazio nell’ambito di un finanziamento destinato alle Università e agli Enti di ricerca per creare un dialogo con le aziende del territorio, al fine di favorirne lo sviluppo e la crescita attraverso il trasferimento tecnologico del sapere universitario

Durata

1 dicembre 2015- 30 aprile 2018

Proponenti

Il progetto coordato dalla prof.ssa Luisa Mannina nasce dalla collaborazione tra:

i ricercatori del  Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco

Anna Maria Giusti  del  Dipartimenti di Medicina Sperimentale 

Gabriela Mazzanti Fisiologia e Farmacologia “V. Erspamer”,

Ha coinvolto un’ampia rete di ricercatori e giovani ricercatori dell’Università Sapienza di Roma di diverse discipline inerenti la ricerca alimentare.  

Il team, a marchio “Sapienza”, si è avvalso anche della collaborazione di altri Enti di ricerca, tra cui l’Istituto di Metodologie Chimiche del CNR e le Università di Chieti e della Tuscia.

Descrizione del progetto

e-ALIERB nasce come OPENLAB, un laboratorio di ricerca multidisciplinare, che mette in contatto l’Università con la piccola e media azienda regionale, offrendo il suo supporto scientifico e creando un network di collaborazioni per valorizzare la tipicità dei prodotti laziali e la promozione dello sviluppo sostenibile dei territori interessati, incoraggiandone gli aspetti culturali e le tradizioni.

Questo ha permesso non solo di definire le peculiarità dei prodotti regionali, evidenziandone la tipicità come valore aggiunto in termini economici e di qualità intrinseca, ma anche di studiare aspetti chiave dei processi produttivi su cui intervenire nell’ottica di implementare la produzione e la crescita aziendale. Questo è stato possibile attraverso:

un’ampia caratterizzazione dell’alimento come indice di garanzia e qualità o come indicazione per l’ottimizzazione dei processi della filiera produttiva (tempi di raccolta, maturazione, lavorazione);

una definizione oggettiva delle proprietà nutrizionali che costituisce valore aggiunto per le eccellenze locali con importanti ricadute sul tessuto socio-economico.

È stata inoltre, ideata e realizzata una piattaforma web (in fase di implementazione), contenente la caratterizzazione dei prodotti regionali studiati. Questa sorta di carta di identità dei prodotti è un utile indice di sicurezza e qualità, nonché una guida all’ottimizzazione dei processi della filiera produttiva, mentre le peculiarità nutrizionali dell’alimento ne costituiscono il valore aggiunto sul mercato nazionale e internazionale. Da un punto di vista nutraceutico, le proprietà biologiche dell'alimento e dei suoi derivati, descritte in una sezione del sito web, sono la base per la sua caratterizzazione quale “alimento funzionale”, cioè che associa peculiarità nutrizionali ed effetti benefici per la salute, in linea con l’idea, sempre più consolidata, della dieta quale fondamento di uno stile di vita sano.

Obiettivi del progetto

Gli obiettivi del progetto sono duplici:

la creazione della struttura OPEN LAB (laboratorio aperto) che coinvolge varie strutture e laboratori dell’Università Sapienza di Roma e di centri di ricerca quali l’Istituto di Metodologie Chimiche (ora Istituto per i Sistemi Biologici) del CNR-Area della Ricerca di Roma1 (Montelibretti) e il Policlinico Umberto I;

l’analisi del prodotto pilota, il Peperone Cornetto di Pontecorvo DOP e della Canapa.

L’impatto del primo obiettivo è misurabile dall’analisi del coinvolgimento delle strutture Sapienza e dalla partecipazione al progetto di numerosi ricercatori e studenti, come emerge chiaramente dall’analisi (osservazione, constatazione) del numero di pubblicazioni e di tesi di laurea che hanno come oggetto temi inerenti al caso studio.

La ricerca proposta dal progetto ha avuto un considerevole impatto sullo sviluppo integrato del territorio laziale. Lo stretto contatto con le realtà locali ha infatti permesso di orientare le diverse aziende partecipanti nell’identificazione di opportune strategie di intervento per la valorizzazione del prodotto di interesse. Nell’ambito di e-ALIERB sono stati caratterizzati diversi vegetali tipici della Regione Lazio, tra cui il peperone di Pontecorvo DOP, il sedano bianco di Sperlonga IGP, il pomodoro Torpedino di Fondi, le bacche di goji di Subiaco e la fragola Favetta di Terracina. Sono stati studiati anche prodotti della canapa, ottenuti da coltivazioni autorizzate di Tarquinia e Viterbo. In questo contesto, sono state coinvolte aziende, tra cui Il Pontecorvese, Mafalda s.r.l., Terra del Sole, l’Azienda Agricola Ferrante Fragole e la Cooperativa agricola San Leone; tra i consorzi e le associazioni locali, il Consorzio per la tutela del peperone Cornetto di Pontecorvo e l’Associazione Canapa live.

Esempi concreti sono rappresentati dal Peperone cornetto di Pontecorvo, in cui, oltre alla sua caratterizzazione e valorizzazione, è stato condotto un lavoro di confronto tra il prodotto coltivato in campo aperto e quello coltivato in serra, permettendo di dare alle aziende coinvolte dati oggettivi sull’alimento in esame e sulle differenze in termini qualitativi rispetto al nel metodo di coltivazione. Nel caso della Canapa, è stato condotto un lavoro di caratterizzazione dalla materia prima (infiorescenze-semi) fino al prodotto di trasformazione. Sono state analizzate le tre differenti varietà scelte dai produttori, mettendo in evidenza le proprietà nutrizionali fondamentali per poi ottenere i prodotti di trasformazione desiderati (olio alimentare, farina, birra). I produttori, hanno iniziato la coltivazione di quelle varietà di canapa che potessero produrre un olio di qualità ottimale sulla base delle indicazioni fornite dall’OPEN LAB. Pertanto, durante il secondo anno, OPENLAB ha continuato a dare supporto alle aziende analizzando la materia prima e i prodotti trasformati così da indirizzare i produttori locali verso scelte ottimali per le loro esigenze e per la valorizzazione dei prodotti.

Indicatori di Impatto economico

L’attività del progetto ha permesso di istituire 5 assegni di ricerca annuali, di cui uno rinnovabile e una borsa di studio per la ricerca.

Nell’arco dei 22 mesi del progetto sono state coinvolte numerose realtà imprenditoriali del territorio laziale, al fine di ottenere prodotti tipici da analizzare e valorizzare. Il progetto ha riscosso notevole interesse da parte delle piccole e medie imprese contattate. Attraverso il materiale informativo realizzato (brochure e sito internet) le imprese si sono avvicinate al progetto e rese subito disponibili a fornire i loro prodotti. I risultati, ottenuti dall’applicazione dei protocolli analitici appositamente sviluppati dall’OPENLAB per gli alimenti pilota, sono stati trasferiti ai produttori che hanno potuto migliorare e/o modificare pratiche agricole nonché pubblicizzare il proprio prodotto al consumatore avvalendosi del supporto scientifico. I risultati in termini di “assistenza” alle piccole-medio imprese potranno essere tradotti in proposte innovative riguardanti il territorio laziale.

In particolare, ad oggi sono state coinvolte:

Il Consorzio di Bonifica Valle del Liri di Cassino, affiancato dal Consorzio per la Tutela del Peperone DOP per il Peperone Cornetto di Pontecorvo.

L’associazione Canapa Live insieme a numerose realtà agricole della zona di Tolfa e Allumiere, (nord di Roma) per la coltivazione della Canapa industriale e quindi infiorescenze e relativi prodotti di trasformazione (farina, birra, olio alimentare).

La società cooperativa agricola San Leone, Fondi (LT) che ha fornito il sedano bianco di Sperlonga IGP e il pomodoro San Marzano qualità verde e rossa.

L’azienda agricola Terra del Sole, Fondi (LT), che ha fornito il pomodoro fiaschetta qualità verde e rossa (specie autoctona del territorio di Fondi) e quattro varietà di pomodoro: king creole, bamano, dolce miele e confettino rosso.

L’azienda agricola Mafalda srl, Fondi (LT), per il pomodoro varietà Torpedino (verde e rosso)

La società agricola Ferrante Fragole, Terracina (LT), che ha fornito le fragole favetta, tipico prodotto del sud pontino.

La società bacche di goji, Subiaco (RM). Marco Refrigeri

Indicatori di impatto sociale

L’esempio del peperone di Pontecorvo testimonia l’importante ruolo di e-ALIERB nella caratterizzazione e promozione del prodotto di origine naturale.

L’OPENLAB, infatti, è in grado di intervenire non solo a supporto dell’azienda per rispondere a problematiche contingenti, ma può essere anche di aiuto nell’ottimizzazione dei vari processi della filiera produttiva e nell’identificazione di criticità e possibili strategie risolutive, sfruttando le sinergie che si generano dall’interconnessione tra le diverse discipline disponibili nel network di ricercatori.

e-ALIERB si configura, pertanto, come strumento di crescita aziendale e merceologica e come network di saperi e di collaborazioni scientifiche operante sul territorio. I risultati ottenuti non rappresentano il punto di arrivo dell’indagine, ma al contrario gettano le fondamenta scientifiche per l’avvio di processi produttivi nuovi o alternativi, con possibilità reale di crescita del territorio.

Sebbene il biennio sperimentale di attività del team e-ALIERB si sia concluso, il network di saperi rimane operante sul territorio, con le sue competenze e la qualificata esperienza, e fruibile a chiunque volesse beneficiarne.

Indicatori di Impatto culturale

Nell’ambito del progetto eALIERB-OPEN LAB, sono stati organizzati i seguenti eventi:

una giornata divulgativa dal titolo “La Canapa Industriale: stato attuale e prospettive future” (16 Settembre 2016 presso il Convento della Sughera – Tolfa), in collaborazione con l’Associazione Canapa Live e il Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali dell’Università degli Studi La Tuscia di Viterbo. Sono stati presentati il progetto e i risultati preliminari ottenuti da eALIERB sull’analisi delle infiorescenze di alcune varietà di canapa industriale. In questo ambito sono stati presentati due contributi orali:

L. Mannina – Sapienza Università di Roma. La canapa in tavola: caratterizzazione e valorizzare dei prodotti di trasformazione della canapa attraverso e-ALIERB.

F. Gasparrini – Sapienza Università di Roma. Usi medici della canapa: determinazione del contenuto di fitocannabinoidi nelle infiorescenze della canapa nella Regione Lazio.

una giornata divulgativa dal titolo “La Canapa Industriale” (17 Marzo 2017 presso il Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco della Sapienza, Università di Roma). La giornata ha riunito mondo scientifico, imprese laziali e Istituzioni, in cui sono stati mostrati i risultati raggiunti da eALIERB nell’analisi dei vari prodotti della canapa unitamente ai metodi di coltivazione e alle differenti varietà. In questo ambito sono stati presentati tre contributi orali:

G. Vinci – Sapienza Università di Roma. Proprietà funzionali dei semi di canapa: farine e oli.

L. Mannina – Sapienza Università di Roma. Caratterizzazione dei prodotti della canapa con eALIERB.

F. Gasparrini – Sapienza Università di Roma. Determinazione del contenuto di fitocannabinoidi nelle infiorescenze della canapa del Lazio.

una giornata divulgativa dal titolo “La Sapienza per Valorizzare gli Alimenti del Territorio Laziale” (13 Aprile 2018 presso il Dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco della Sapienza, Università di Roma).

Valore aggiunto per i benificiari

Quest’esperienza ha consentito dal punto di vista universitario, di costruire un network per la caratterizzazione approfondita dei prodotti alimentari i cui risultati sono anche confluiti nella creazione di un sito web. Sempre in ambito universitario è stato possibile coinvolgere molti studenti in questa ricerca avvicinandoli alle esigenze delle imprese alimentari operanti sul territorio laziale.

Dal punto di vista delle imprese, invece, i risultati emersi dagli studi condotti nell’ambito del progetto eAlierb, si sono rivelati efficaci nell’orientare la scelta sia delle varietà da coltivare che delle pratiche agricole di coltivazione utili per esaltare le proprietà desiderabili nel prodotto finale. 

Divulgazione

Pubblicazioni
I risultati ottenuti dalle analisi effettuate da OPENLAB sono estati elaborati e organizzati in differenti pubblicazioni scientifiche. Di seguito vengono riportate le pubblicazioni sottomesse fino ad oggi a riviste scientifiche in cui è stato fatto riferimento al progetto:

A. Di Sotto, L. Abete, C. Toniolo, L. Mannina, M. Nicoletti, M. Vecchiato, S. Di Giacomo. 2018. Capsicum annuum L. var. Cornetto di Pontecorvo PDO: antioxidant-mediated α-amylase inhibition and antimutagenic activity. Journal of Functional Food, 40, 679-691.

A.P. Sobolev, L. Mannina, D. Capitani, G. Sanzò, C. Ingallina, B. Botta, S. Fornarini, M. E. Crestoni, B. Chiavarino, S. Carradori, M. Locatelli, A. M. Giusti, G. Simonetti, G. Vinci, R. Preti, C. Toniolo, M. Reverberi, M. Scarpari, A. Parroni, L. Abeteh, F. Natella, A. Di Sotto. 2018. A multi-methodological approach in the study of Italian PDO “Cornetto di Pontecorvo” red sweet pepper. Food Chemistry, 255, 120-131.

G.N.M. Reddy, L. Mannina, A.P. Sobolev, S. Caldarelli. 2018. Polyphenols Fingerprinting in Olive Oils through Maximum-Quantum NMR Spectroscopy. Food Analytical Methods, 11, 1012-1020.

R. Nescatelli, S. Carradoi, F. Marini, V. Caponigro, R. Bucci, C. De Monte, A. Mollica, L. Mannina, M. Ceruso, C. T. Supuran, D. Secci. 2017. Geografhical characterization by MAE-HPLC and NIR methodologies and carbonic anhydrase inhibition of Saffron components. Food Chemistry, 221, 855-863. 

A. Mollica, M. Locatelli, G. Macedonio, S. Carradori, A. P. Sobolev, R. F. De Salvador, S. M. Monti, M. Buonanno, G. Zengin, A. Angeli, C. T. Supuran. 2016 Microwave-assisted ectraction, HPLC analysis and inhibitory effects on carbonic anhydrase I, II, VA and VII isoforms of 14 blueberry italian cultivars. Journal of Enzyme inhibition and Medicinal Chemistry, 31, 1-6.

Congressi
I risultati ottenuti da eALIERB-OPENLAB sono stati presentati dai diversi partecipanti in diversi congressi nazionali e internazionali mediante contributi orali e/o poster:

A. Di Sotto “Cornetto di Pontecorvo” DOP pepper: phytochemical profile, antioxidant and hypoglycemic properties. Workshop di Ciociaria Cuore “Mangiare di cuore: nutrire in prevenzione”. Milano, EXPO2015, 28 ottobre 2015. (comunicazione orale).

S. Circi, C. Ingallina, B. Botta, D. Capitani, A.P. Sobolev, F. Ghirga, L. Mannina. Nmr Characterization of Hemp Products. XLVI National Congress on Magnetic Resonance – Fisciano (Salerno), 27-29 Settembre 2017. (poster).

G. Vinci, L. Gobbi, M. Rapa, A.M. Tarola. Hemp seed oil: quality parameters by sustainable methods. EuroFoodChem XIX Conference. Budapest, 4-6 Ottobre 2017. (poster).

A. Monacelli, A.P. Sobolev, B. Chiavarino, M. E. Crestoni, S. Fornarini, L. Mannina, M. Rapa, S. Circi, A. Sobolev, L. Mannina, G. Vinci. Hemp seed (Cannabis Sativa L.) flour characteritazion: metabolite profiling and bioactive compounds. XI Convegno AISTEC I cereali per un sistema agroailimentare di qualità”. Roma, 22-24 Novembre 2017. (poster).

Tesi sperimentali: gli studi condotti nell’ambito del progetto sono stati oggetto di tesi sperimentali di laurea in:

Scienze Farmaceutiche Applicate

Capsicum annuum L. var "Cornetto di Pontecorvo" DOP: studio del profilo fitochimico e dell'attività biologica in funzione del metodo di coltivazione. AA 2015-2016. Relatore Prof.ssa A. Di Sotto.

Chimica e Tecnologia Farmaceutiche

Caratterizzazione dei prodotti tipici tramite Risonanza Magnetica nucleare: i casi studio del vino Sangiovese e del Peperone Cornetto di Pontecorvo. AA 2014-2015. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa L. Mannina.

Studio NMR della canapa industriale e dei suoi prodotti di trasformazione. AA  2016-2017. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa L. Mannina; Correlatore Dr. A.P. Sobolev. 

Studio NMR del profilo metabolico di alimenti tradizionali ed esotici: i Pomodori e l’Hibiscus Sabdariffa come casi studio. AA 2016-2017. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa Luisa Mannina; Correlatore Dr. A.P. Sobolev.

Chemical Fingerprint e Valutazione Biologica di Estratti di Vaccinium myrtillus L. AA 2016-2017- Università “G. D’Annunzio” di Chieti-Pescare. Relatore S. Carradori.

Metodologie NMR Targeted e Untargeted nello Studio dei Mirtilli. AA 2014-2015. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa Luisa Mannina.

Biotecnologie Farmaceutiche

Caratterizzazione delle proprietà salutistiche del pomodoro Torpedino rispetto alla varietà del San Marzano. AA 2016-2017. Sapienza Università di Roma. Relatore Dr. A. Di Sotto; Correlatore Dr. Silvia Di Giacomo.

Caratterizzazione del contenuto in polifenoli e delle proprietà biologhe di preparati delle parti aeree di diverse varietà di canapa laziale. AA 2016-2017. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa A. Di Sotto; Dr. Silvia Di Giacomo. 

Scienze e Tecnologie per la Qualità e la Valorizzazione dei Prodotti Agro-Alimentari

Canapa Alimentare: Valutazione di Parametri di Qualità. Sapienza Università di Roma. AA 2016-2017. Relatore Prof.ssa G. Vinci.

Farmacia

Proprietà chemiopreventive di estratti delle parti aeree di alcune varietà di canapa laziale con particolare riferimento al contenuto in sesquiterpeni cariofillanici: differenze tra preparato totale e componenti puri. AA 2016-2017. Sapienza Università di Roma. Relatore Prof.ssa A. Di Sotto.