Tecnology report: Biofortificanti - Biogest-Siteia

SISTEMA INNOVATIVO PER
MICROPROPAGAZIONE E
PRODUZIONE DI BIOFORTIFICANTI
Nuovo concetto di
TIB
(Temporary
Immersion
Bioreactor)
MICROPROPAGAZIONE
BIOFORTIFICANTI
SISTEMA CICLO CHIUSO
BIOFABBRICA
Si fornisce consulenza scientifica e tecnologica per
la realizzazione di un impianto di micropropagazione
con capacità annuale di 1 milione di piantine in vitro.
Il progetto è sotto brevetto italiano con estensione
PCT, e nasce dalla collaborazione tra Tecnopolo e
Università Cattolica del Maule, Talca, Cile.
Il TIB (Temporary Immersion Bioreactor) è un
sistema di micropropagazione in vitro costituito da
due contenitori, uno con plantule, l’altro con terreno
liquido di coltura. Un compressore fornisce la
pressione necessaria per spingere il terreno liquido
verso le piante; il flusso d’aria è quindi invertito e il
terreno rientra nel recipiente iniziale. Timer
elettronici regolano frequenza e durata del periodo
di immersione in funzione specie vegetali. Novità e
punti di forza sono il fatto che i prodotti possono
risultare naturalmente arricchiti in metaboliti
secondari di interesse come polifenoli, e che il
liquido di coltura, normalmente prodotto di scarto,
risulta arricchito in sostanze con forte azione
bioprotettiva e biofortificante.
Settori applicativi
VIVAISTI E COLTIVATORI
Piattaforma
AGROALIMENTARE
Vista generale di un sistema per la
moltiplicazione e la crescita delle
piante mediante la tecnologia di
Bioreattore
ad
Immersione
Temporanea (TIB)
BIOGEST - SITEIA
Contatti
Laura Arru - [email protected]
MICROPROPAGAZIONE E PRODUZIONE DI
BIOFORTIFICANTI
DESCRIZIONE PRODOTTO
Si offre progettazione e valutazione dei
requisiti per la realizzazione di una biofabbrica per la produzione di circa 1
milione di piantine/anno.
- Studio ad hoc delle condizioni ottimali
per la progettazione di un impianto in
base alle richieste del Cliente
- Descrizione dei requisiti di laboratorio e
del flusso produttivo per la
moltiplicazione di piantine in tecnologia
TIB s
- Ottimizzazione dei protocolli di
micropropagazione delle piante di
interesse commerciale per la società
- Partecipazione alla formazione delle
risorse umane nella tematica del
progetto
Risultati attesi per il Cliente :
- Trasferimento tecnologico per la
realizzazione di un sistema di
micropropagazione su scala di
'biofabbrica'
- Aumento significativo dei livelli di
produzione di piantine
- Riduzione dei costi unitari di
produzione
- Aumento del livello tecnico-scientifico
del personale associato al progetto
ASPETTI INNOVATIVI
L’innovazione tecnologica è legata
all'utilizzo di un TIB per ottenere plantule
più vigorose, che sopravvivono bene al
trasferimento sistema in vitro-vivaiocampo.
Meno
suscettibili
alle
contaminazioni microbiche, le piante
hanno un incremento di produzione fino al
400%, una riduzione dei costi legati alle
operazioni di subcoltura, ed una riduzione
delle perdite durante la messa a dimora.
Inoltre è possibile variare le condizioni di
crescita
nel
TIB
per
stimolare
l'arricchimento del fitocomplesso in
composti fenolici ed antiossidanti.
Infine il liquido di coltura, normalmente un
prodotto di scarto, si arricchisce di
un’importante attività fitoprotettiva e
biofortificante nei confronti delle piante,
agendo direttamente sulla pianta stessa e
non sui vettori come altri prodotti
tradizionalmente
presenti
oggi
sul
mercato.
Così l'impiego di questo biofortificante non
solo allarga l'applicazione all’agricoltura
biologica, poiché completamente naturale,
ma permette anche di non avere scarti,
utilizzando tutto ciò che esce dal TIB,
dalla pianta alla soluzione nutritiva in cui
la pianta è immersa (sistema "chiuso").
POTENZIALI APPLICAZIONI
I potenziali clienti sono di due tipi.
Anzitutto coloro interessati agli essudati
rilasciati nel liquido di coltura come
prodotto protettivo e rinforzante: i vivaisti
di tutti i tipi sensibili ai mezzi di lotta
alternativi a quelli chimici.
In secondo luogo agli utilizzarori delle
piante propagate nel bioreattore, col
valore aggiunto di certificazione
pathogen free.
Processo messo a punto per la micropropagazione
e l'adattamento al trasferimento di plantule di varieta
commerciali di fragola.
MICROPROPAGAZIONE E PRODUZIONE DI
BIOFORTIFICANTI
ESEMPIO DI APPLICAZIONE
PARTNER COINVOLTI
DESCRIZIONE APPLICAZIONE
Aziende varie dell'America latina
Micropropagazione di ananas. A
sinistra sistema convenzionale
(1:15-20); a destra in TIB (1:
510 in 7 mesi)
TEMPI DI REALIZZAZIONE
Vari a seconda dell'applicazione
Miglioramento del tasso di
crescita in specie ornamentali di
Musa spp spruzzate con
biofortificante ottenuto dal
liquido di coltura. Destra:
controllo. Sinistra: trattato.
Protezione contro malattie (es.
Fusarium). A sinistra controllo, a
destra pianta di ananas trattata
con bioprotettivo/fortificante.
Test in vitro (prof. Bondi,
Biogest-Siteia) contro
Pseudomonas syringae pv.
actinidiae (Psa).
RISULTATI OTTENUTI
Aumento del tasso di moltiplicazione da
1:10-15 convenzionale a 1:60-80 in TIB;
riduzione dei passaggi di subcultura;
riduzione del 70% dei costi per milione di
piante; riduzione del 60% dell'area di
coltivazione; aumento della protezione
contro malattie e diminuzione drastica
mortalità in tutte le fasi di trasferimento.
VALORIZZAZIONE
I dati consentono la produzione di
piantine certificate pathogen free ed
aprono la strada al perfezionamento di
prodotti contro batteriosi biologici,
ecologici, a rispetto dell'ambiente e a
costo zero in quanto ottenuti da prodotti
di scarto.
Produzione di metaboliti in liquido di
coltura da parte di Saccharum spp
coltivate in TIB.
BIOGEST - SITEIA
DESCRIZIONE LABORATORIO
REFERENZE
Prof. Arencibia, Università
Cattolica del Maule, Talca, Cile
BIOGEST - SITEIA, con sede a Reggio Emilia nell'Area di
San Lazzaro presso le ex Reggiane, è un laboratorio per
la ricerca industriale e il trasferimento tecnologico cofinanziato dalla Regione Emilia-Romagna nell'ambito del
Programma Regionale per la Ricerca industriale,
l‘Innovazione e il Trasferimento Tecnologico (PRRIITT) e
appartiene alla Rete Alta Tecnologia dell'Emilia-Romagna.
All'interno, il Plant Physiology Lab si occupa, oltre al
progetto qui riportato, dello studio di condizioni di crescita
adatti alla coltivazione di piante in zone sfavorevoli come
regioni artiche o nello spazio, e della valorizzazione del
fitocomplesso e degli eventuali effetti antiproliferativi,
antiossidanti o chemioprotettivi per la salute umana
(quest'ultimo in collaborazione con dr. Buschini, Comt e
Dip. Bioscienze, Università di Parma).
Plant Physiology Lab
www.biogest-siteia.unimore.it
Contatti
Laura Arru - [email protected]
Andrea Antonelli - [email protected]