Premessa:
I prodotti che verranno sviluppati nell'ambito del presente progetto si collocano nel settore in espansione del mercato dei biostimolanti PGP, rappresentando un'innovazione sia di prodotto che di processo. Ad oggi i fitormoni di sintesi (gibberelline ed auxina-simili) sono largamente utilizzati, soprattutto nelle orticole e per la frutticoltura. La possibilità di utilizzare un microrganismo produttore, ad esempio, di auxine apre importanti scenari. Infatti questi prodotti si possono collocare in un mercato molto più ampio rispetto a quello dei biostimolanti, aumentando ulteriormente le loro prospettive di crescita. Non di secondaria importanza è l'impatto che essi avranno sull'ambiente. La maggior parte delle auxine e (auxino-simili) sono infatti prodotte per sintesi chimica e la loro produzione industriale comporta un considerevole costo energetico ed ambientale. L'utilizzo di questi microrganismi congiuntamente a quello di fonti rinnovabili ottenute da scarti di altre filiere, utilizzate come substrato per la composizione dei terreni di crescita da impiegare nei processi di fermentazione, comporterà contestualmente una diminuzione degli scarti della produzione ed un minor utilizzo di fonti non rinnovabili. Il progetto sarà articolato in diverse attività, sia di Ricerca Industriale (RI) che di Sviluppo Sperimentale (SS), che vedranno coinvolti singolarmente, o in forma congiunta, i diversi soggetti del partenariato. Le attività previste verranno sviluppate nell'ambito di sette Fasi principali, qui di seguito descritte in maniera puntuale e dettagliata, pensate per sviluppare un piano di lavoro organico e funzionale agli obiettivi prefissati. Tutte le singole attività e relativo budget delle diverse Fasi previste sono riassunte rispettivamente nel quadro E1 ed E2 del presente format.
Team di progetto:
Il presente progetto è stato attentamente pianificato ed articolato in 7 fasi principali, coordinate al fine di ottimizzare i tempi e realizzare gli obiettivi progettuali prefissati, come è stato ampiamente descritto precedentemente.
Vista la natura della misura 1.1.5, finalizzata al trasferimento tecnologico ed al sostegno delle imprese, il Coordinatore del progetto sarà un rappresentante dell'azienda capofila, la Mugavero Teresa s.a.s., ovvero il Dr. Edoardo Vaccaro, attuale consulente tecnico-scientifico e responsabile del presente progetto per l'azienda (un CV sintetico del Dr. Edoardo Vaccaro è inserito in coda al presente paragrafo).
Il Dr. Mugavero, in qualità di Coordinatore, gestirà e supervisionerà il management delle informazioni e dei risultati di tutte le attività progettuali seguendo, insieme al personale coinvolto nelle singole fasi ed ai responsabili degli enti di ricerca del partenariato (il Dr Mercati per il CNR-IBBR ed il Dr. Gallo per UniPA), l'andamento dello svolgimento delle azioni di ricerca e la realizzazione degli obiettivi prefissati. Saranno previsti con cadenza trimestrale report sintetici (interni al partenariato) dello stato di avanzamento dei lavori e delle procedure in atto.
Il Dott. Mugavero, in qualità di Coordinatore, ha gestito e supervisionato il management delle informazioni e dei risultati di tutte le attività progettuali seguendo, insieme al personale coinvolto nelle singole fasi ed ai responsabili degli enti di ricerca del partenariato (il Dr Mercati per il CNR-IBBR ed il Prof. Gallo per UniPA), l'andamento dello svolgimento delle azioni di ricerca e la realizzazione degli obiettivi prefissati. Sono stati previsti e realizzati report sintetici (interni al partenariato) e incontri bilaterali e/o plenari per il monitoraggio dello stato di avanzamento dei lavori e delle procedure da attuare.
Fase 1
Selezione di microrganismi più performanti per la produzione di biostimolanti PGP naturali (durata: 5 mesi). Attività di Sviluppo Sperimentale (SS); soggetto responsabile: UniPA.
Obiettivi: Selezione di ceppi più performanti produttori di biostimolanti PGP; poiché ciascun ceppo potrebbe essere in grado di produrre quantità variabili di uno o più agenti biostimolanti, la selezione dei ceppi sarà effettuata in base i) al numero di test a cui risultano positivi e ii) alla stima quantitativa di biostimolanti prodotti; il criterio per stabilire se una produzione di un determinato agente biostimolante PGP sarà soddisfacente sarà il riferimento ai titoli riportati dalla letteratura scientifica.
Fase 2
Realizzazione di un impianto pilota per la produzione di biostimolanti PGP naturali (durata: 5 mesi). Attività di Ricerca Industriale (RI); soggetto responsabile: MugaveroTeresa s.a.s.
Obiettivi: realizzazione ed allestimento dell'impianto pilota per l'ottimizzazione e la standardizzazione dei processi di fermentazione di ceppi produttori di biostimolanti naturali PGP; collaudo mediante fermentazioni di ceppi selezionati nel corso di D1.
Fase 3
Standardizzazione dei processi di fermentazione per la produzione dei biostimolanti PGP da formulare come biofertilizzanti innovativi (durata: 12 mesi). Attività di Ricerca Industriale (RI); soggetto responsabile: UniPA; altri soggetti impegnati: Mugavero Teresa s.a.s.
Obiettivi: ottimizzazione e standardizzazione i) dei processi di fermentazione dei ceppi selezionati e ii) dei metodi di estrazione e caratterizzazione degli agenti biostimolanti PGP.
Fase 4
Verifica degli effetti dei biofertilizzanti sulla crescita di piante a ciclo breve (durata: 10 mesi). Attività di Sviluppo Sperimentale (SS); soggetto responsabile: CNR-IBBR.
Fase 4.1 Allevamento e trattamento delle piante.
Fase 4.2 Verifica degli effetti stimolanti delle miscele.
Fase 4.3 Verifica della fitotossicità. Per valutare eventuali effetti negativi/tossici delle miscele biostimolanti sulle piante verranno eseguiti test di fitotossicità sulla parte ipogea ed epigea di specie a rapida crescita.
Obiettivi: valutazione degli effetti dei diversi formulati di biostimolanti PGP sulla crescita delle piante in base alla loro concentrazione e valutazione della loro eventuale fitotossicità.
Obiettivi: identificazione di geni e processi molecolari ad essi associati influenzati dai trattamenti con biofertilizzanti, ottenuti in D4.1 e nel corso di D4.2, su genotipi di melanzana e/o pomodoro, allevati in condizioni controllate; valutazione della configurazione epigenetica e dei livelli di espressione di alcuni tra questi geni, utilizzati come marcatori della crescita e del benessere delle piante, in piante allevate in pieno campo e trattate con biofertilizzanti; valutazione degli effetti dei trattamenti sulla comunità microbica e su parametri chimico-fisici del suolo in piante allevate in pieno campo e trattate con biofertilizzanti.
Fase 5
Analisi degli effetti macroscopici e molecolari indotti dai biofertilizzanti su piante cresciute in condizioni controllate e in pieno campo (durata: 18 mesi). Attività di Sviluppo Sperimentale (SS); soggetto responsabile: CNR-IBBR; altri soggetti impegnati: UniPA.
F5.1 Studio dei meccanismi molecolari indotti dal trattamento con formulati di biostimolanti PGP in piante cresciute in condizioni controllate.
F5.1.1 Disegno sperimentale per l'ottenimento del materiale vegetale da sottoporre ad analisi molecolare.
F5.1.2 Analisi trascrittomica.
F5.1.3 Analisi proteomica.
F5.1.4 Analisi metabolomica.
F5.1.5 Studio dei meccanismi fisiologici.
F5.1.6 Studio dei meccanismi di regolazione epigenetica.
F5.2 Verifica dei meccanismi molecolari indotti dal trattamento con formulati di biostimolanti PGP in piante cresciute in pieno campo e studio degli effetti dei trattamenti sul suolo agrario.
F5.2.1 Disegno sperimentale e materiale vegetale.
F5.2.2 Analisi di espressione genica.
F5.2.3 Verifica dei meccanismi di regolazione epigenetica.
F5.2.3 Comunità microbica del suolo delle piante trattate in pieno campo.
F5.2.3 Analisi chimica del suolo delle piante trattate in pieno campo.
Fase 6
Produzione in maniera continua di biofertilizzanti (durata: 9 mesi). Attività di Ricerca Industriale (RI); soggetto responsabile: Mugavero Teresa s.a.s.
Obiettivi: produzione in maniera continua mediante fermentazione degli agenti biostimolanti PGP da combinare nei formulati da utilizzare come biofertilizzanti.
Fase 7
Innovazione dell'Organizzazione e della Commercializzazione dei prodotti ottenuti (durata 6 mesi). Attività di Ricerca Industriale (RI); soggetto responsabile: Mugavero Teresa s.a.s.
Obiettivi: Sviluppo di un piano operativo e della relativa piattaforma CRM verticalizzata, per lo sfruttamento ed il marketing, propedeutico alla successiva commercializzazione dei formulati ottenuti.