TRIBIOME: Herramientas avanzadas para la integración y la interconexión sinérgica de microbiomas en sistemas alimentarios resilientes
El proyecto TRIBIOME estudiará el microbioma del suelo y de las plantas para realizar una modelización que permita profundizar en la investigación y desarrollo de nuevas herramientas para modular y mejorar el rendimiento de los cultivos, además de obtener alimentos avanzados y más nutritivos.
Contexto
La agricultura moderna se enfrenta a diferentes retos para garantizar un sistema alimentario justo, sano y respetuoso con el medioambiente dado el constante incremento de la población, que se espera que roce los 10.400 millones de personas en 2100 de acuerdo con la ONU (World Population Prospects 2022).
En los últimos 50 años, la superficie total de tierras cultivadas en todo el mundo ha aumentado más de un 500% y el uso de fertilizantes se ha incrementado en un 700%, al tiempo que el empleo de pesticidas se ha multiplicado (Keystone taxa as drivers of microbiome structure and functioning, 2018). Sin embargo, estas cifras no son sostenibles ni desde el punto de vista de la cadena de suministro ni desde el medioambiental.
Ante esta situación, la estrategia Farm to Fork europea (“De la granja a la mesa”) busca acelerar la transición hacia un sistema alimentario sostenible con un nulo impacto ambiental. Además, la publicación ‘Food 2030 – Future proofing our food systems through research and innovation’ de la Comisión Europea proporciona un marco para transformar los sistemas alimentarios en resilientes, consiguiendo que garanticen que todo el mundo tenga acceso a alimentos asequibles y saludables.
Los microbiomas (microorganismos y su material genético) desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la vida en la Tierra. Así, mientras los microbiomas del suelo fijan nitrógeno y metano permitiendo la fertilización, el microbioma intestinal humano está relacionado con la salud. Del mismo modo, los microbiomas de plantas y animales desempeñan un papel importante en su salud.
La creciente comprensión de la interconexión de los microbiomas en los sistemas medioambientales y alimentarios sugiere que las innovaciones en el microbioma pueden mejorar la producción sostenible de alimentos, piensos y biocombustibles, a la vez que apuntalan los principios de la circularidad.
Resumen y objetivos
El proyecto TRIBIOME se centrará en el estudio de los microbiomas (microorganismos y su material genético) del suelo y de las plantas con el objetivo de facilitar la investigación de nuevas herramientas que permitan una mejora del rendimiento de los cultivos de trigo y una futura producción de alimentos avanzados y más nutritivos.
TRIBIOME se centrará en los microbiomas (microorganismos y su material genético) relativos a la producción agrícola, profundizando en su variabilidad en España, Italia y Sudáfrica. En concreto, analizará sus interacciones y su variación en situaciones de estrés abiótico y biótico, así como la implementación de tecnologías de bioaumentación que permitan mejorar la resistencia a infecciones fúngicas y la biofortificación en micronutrientes relacionados con su impacto en la salud humana y animal.
Mediante la comprensión de las fluctuaciones y la variabilidad del microbioma del suelo, se desarrollarán tres estrategias para obtener alimentos mejorados mediante:
- El análisis y la evaluación de las fluctuaciones del microbioma en condiciones de estrés abiótico (sequía y falta de nutrientes) para conocer qué agentes microbianos actúan de forma protectora sobre la planta.
- Estrategias de biofortificación de acuerdo con una evaluación de especies microbianas capaces de aumentar la biodisponibilidad para la absorción por la planta de micronutriente
- La reducción del contenido de micotoxinas en condiciones de poscosecha, garantizando la seguridad alimentaria mediante el uso de agentes de biocontrol, que ejercen una acción protectora en la planta contra determinadas infecciones fúngicas
Los principales objetivos del proyecto son:
- Abordar un enfoque innovador con la participación de múltiples partes interesadas para impulsar la sostenibilidad agroalimentaria.
- Modelizar microbiomas para impulsar su dinámica en el suelo, con el fin de mejorar la calidad y la productividad de cultivos de trigo.
- Garantizar la circularidad y la adaptación al cambio climático mediante procesos de valorización.
- Demostrar y validar las nuevas herramientas de microbioma desarrolladas.
- Establecer una interconexión sólida y fiable entre los microbiomas vegetal, animal y humano que contribuya a una nutrición sana y sostenible.
Consorcio
El consorcio reúne a 13 socios entre los que se incluyen tres centros de investigación, tres universidades, dos asociaciones y cinco pymes.
- INSTITUTO TECNÓLOGICO DEL EMBALAJE, TRANSPORTE Y LOGÍSTICA (ITENE) (Coordinador) (España).
- ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITA DI BOLOGNA (Italia).
- CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS (CSIC) (España).
- LUONNONVARAKESKUS (Finlandia).
- UNIVERSIDAD DE BURGOS (España).
- UNIVERSITY OF PRETORIA (Sudáfrica).
- RETE SEMI RURALI (Italia).
- ASOCIACIÓN AGRARIA DE JÓVENES AGRICULTORES (ASAJA) (España).
- VALGENETICS (España).
- WAGRALIM (Bélgica).
- SOFTWARE IMAGINATION & VISION (Rumanía).
- PARTICULA GROUP DRUSTVO S OGRANICENOM ODGOVORNOSCU ZA ISTRAZIVANJE RAZVOJ I PROIZVODNJU (Croacia).
- FERTIBERIA (España).
El papel de ITENE
ITENE coordinará el proyecto TRIBIOME y liderará las tareas relativas a prácticas de circularidad y sostenibilidad. En ese marco, intervendrá en el aislamiento de microorganismos específicos como moduladores del trigo, la evaluación y selección de moduladores específicos, el desarrollo de procesos efectivos para obtener moduladores y su combinación con fertilizantes.
Además, determinará la calidad de los microorganismos obtenidos como modulares del cultivo de trigo y reunirá las mejores prácticas para sistemas de producción sostenible.
El centro tecnológico también participará en las tareas de muestreo y modelización de microbioma del suelo y en las que abordarán el rendimiento de los cultivos frente a la modulación del microbioma y el estrés.
Asimismo, ITENE estará al frente de la evaluación del cumplimiento normativo y la seguridad, la elaboración y actualización de un plan de datos relativos a los diferentes paquetes de trabajo, la gestión y protección de la propiedad intelectual y una estrategia de explotación dirigida al público objetivo.
