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Benign cascade extractive biorefinery for converting agri-food side streams into high-value polyphenolic bioactives and functional fibres for pharma, cosmeceuticals, nutraceuticals and food products – PHENOLEXA
Negli ultimi decenni c’è stato un grande interesse per lo sviluppo di soluzioni di economia circolare atte a massimizzare l’efficienza delle risorse, mediante l’utilizzo di biomasse agricole, forestali e alimentari, soprattutto in forma di sottoprodotti/scarti adatti per la produzione di combustibili, fertilizzanti, polimeri, fibre, prodotti chimici, additivi per alimenti e mangimi da destinare alla bio-industria.
Secondo Eurostat (https://ec.europa.eu/eurostat), il settore agricolo è il più grande produttore di biomassa residua in Europa, in grado di generare annualmente circa 400 milioni di tonnellate di scarti secchi. Questa biomassa è ricca di una grande varietà di composti bioattivi (oli, acidi grassi, polifenoli, proteine) che possono avere grandi potenzialità di applicazioni nell’industrie farmaceutiche e/o nutraceutiche, ma che di solito vengono poco utilizzati per la della mancanza di tecnologie innovative che permettano di estrarli e preservarli.
Tra i composti naturali presenti nelle biomasse, i polifenoli sono una delle classi di bioattivi molto diffuse in natura caratterizzati da molteplici proprietà benefiche per la salute umana utilizzate solo in parte, principalmente per la mancanza di tecnologie in grado di preservarne la loro complessità e la funzionalità, che risultino inoltre sostenibili sia da un punto di vista ambientale che economico.
In questo contesto, il progetto PHENOLEXA vuole realizzare una “bioraffineria”, efficiente, a basso impatto ambientale, rispettosa dell’ambiente, concentrandosi su specifici flussi di scarti agricoli (residui di potatura di olive, germogli e foglie d’uva, cicoria e residui di cipolla) che attualmente non sono completamente sfruttati anche se molto ricchi di composti bioattivi ad alto valore aggiunto.
Nella realizzazione della “bioraffineria”, il progetto PHENOLEXA metterà a punto protocolli di pretrattamenti misti biologici e fisici delle biomasse selezionate. Seguiranno estrazioni con solventi green come le miscele eutettiche (NADES) e l’acqua subcritica, che sfruttando le differenti potenzialità delle varie fasi biologiche e fisiche considerate, massimizzerà l’efficienza e la qualità dei polifenoli estratti. Gli estratti saranno frazionati con sistemi green e le frazioni ottenute saranno stabilizzate e caratterizzate sia da un punto di vista chimico che per le loro attività biologiche (antiossidante, antinfiammatoria, cardio-protettivo, agenti anti-stress). L’obiettivo finale è quello di ottenere un ventaglio di nuovi bioattivi funzionali che saranno poi destinati ad applicazioni industriali bio-based come prodotti farmaceutici, nutraceutici e cosmeceutici, mentre le fibre e i coloranti rimanenti saranno utilizzati per la realizzazione di alimenti funzionali.L’ISPA svolge il ruolo di coordinamento scientifico del progetto, di responsabile del WP5 (Caratterizzazione delle attività di bio-ingredienti per il loro impiego in prodotti farmaceutici, nutraceutici, cosmeceutici e alimentari funzionali) ed è attivamente coinvolta nei WP3 (Sviluppo della tecnologia su scala di laboratorio e validazione) e WP4 (Scalabilità delle tecnologie e validazione a TRL 4/5).
Grazie alle competenze multidisciplinari del team coinvolto, verranno affrontate le seguenti tematiche: i) Sviluppo e ottimizzazione di tecnologie di bio-pretrattamento (fermentazione microbica ) di materie prime allo scopo di migliorare la quantità dei composti bioattivi estraibili; ii) Studi in vitro per la valutazione della stabilità, bioaccessibilità e biodisponibilità dei composti bioattivi, mediante un modello di digestione gastrointestinale simulata, accoppiato a modelli di linee cellulari; iii) Valutazione dell’attività antiossidante, antinfiammatoria dei composti bioattivi e delle proprietà prebiotiche delle fibre alimentari; iv) Studi sulle attività antimicrobiche e antimicotiche dei composti bioattivi; v) Realizzazione di prototipi di alimenti funzionali e valutazione delle loro caratteristiche chimiche, microbiologiche, funzionali e sensoriali.
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RIFERIMENTO DEL PROGETTO
H2020-BBI-JTI-2020 – 101023225PROGRAMMA E BANDO DI GARA
Progetto finanziato dal programma dell’Unione Europea Horizon 2020 nell’ambito del bando Bio-based Industries Joint Undertaking (BBI-JU) Call 2020 SO2 R4, Extract bioactive compounds from new, under-exploited and/or recalcitrant residual bio-based streams for high-value applicationsTOTAL Budget: € 4,613,695
Contributo BBI JU: €3,902,695Data d’inizio: 1 Giugno 2021
Data fine: 31 maggio 2024 -
Il Consorzio del progetto, coordinato da CIVITTA (Estonia), è composto da 12 partners da 8 differenti paesi europei: Novatica Technologies (Inghilterra), Eurecat (Spagna), CARTIF Technology Centre (Spagna), CELABOR (Belgio), Nicolaus Copernicus University in Toruń (Polonia), University of Loughborough (Inghilterra), Bionigree Sp.zo.o. (Polonia), EPC-Project Corporation Climate (Germania), Chambre Régionale d’Agriculture Provence Alpes Côte d’Azur (Francia), Carinsa (Spagna) and Institute of Sciences of Food Production (CNR-ISPA, Italia).
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Angela Cardinali (Coordinatore Scientifico)
Istituto di scienze delle produzioni alimentari (Cnr- Ispa)
Via G. Amendola 122/O 70126 Bari
angela.cardinali@ispa.cnr.it
080/5929303Gruppo CNR-ISPA:
Antonio Logrieco, 080/5929357 email: antonio.logrieco@ispa.cnr.it
Isabella D’Antuono, 080/5929304 email: isabella.dantuono@ispa.cnr.it
Gianluca Bleve, 0832/422604 email: gianluca.bleve@ispa.cnr.it
Antonella Garbetta, 080/5929303 email: antonella.garbetta@ispa.cnr.it
Federico Baruzzi, 080/5929319 email: federico.baruzzi@ispa.cnr.itWebsite: http://phenolexa.eu/
LinkedIn: www.linkedin.com/in/phenolexa
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