Objectives
The need to produce and to have available a maize with the health characteristic of the absence of mycotoxins can be fullfilled by a promising innovation based on natural substances extracted from agro-industrial by-products. which, once applied on the maize cultivation, will contribute to the control of the main mycotoxins.
The objectives are:
- to identify and to extract the bioactive molecules;
- to evaluate their effect in the cultivation of grain maize,
- to investigate the use of the resulting maize in the feeding diets of dairy cows;
- to evaluate the impact of this innovative production on the agri-food chain for the production of the Parmigiano-Reggiano PDO cheese.
Objectives
L’esigenza di produrre e disporre di mais con caratteristiche di salubrità legate all’assenza di micotossine può avere una risposta da una promettente innovazione basata su sostanze naturali estratte da sottoprodotti agroindustriali che, applicati nella coltivazione del mais, contribuiranno al controllo delle principali micotossine.
Gli obiettivi sono:
- individuare ed estrarre i principi bioattivi;
- valutarne l’effetto nella coltivazione del mais da granella;
- studiare la somministrazione del mais prodotto nelle diete delle bovine da latte;
- analizzare gli impatti di questa produzione innovativa nella filiera agroalimentare legata alla produzione del Parmigiano Reggiano DOP.
Activities
The main activities involve the green extractions from agri-food by-products of bioactive molecules with fungicidal action, that will be evaluated in the laboratory and through agronomic tests on maize fields for zootechnical use, by observing their protective effect on the grain and on the plant (monitoring of mycotoxins presence). Subsequently, through tests in the barn, the feeding behavior and the performances of dairy cows, fed with the products collected in the field, will be analysed. Moreover, the antifungal action of the extracts will be also tested on the rinds of aged cheeses in the dairy. Finally, the results in the dairy chain will be evaluated through the LCA study.
Activities
Le attività principali prevedono l’estrazione green da sottoprodotti agroalimentari di molecole bioattive ad azione fungicida, che saranno valutate in laboratorio e tramite prove agronomiche sui campi di mais ad uso zootecnico, osservandone l’effetto protettivo (controllo della presenza di micotossine) sulla granella e sulla pianta. Tramite prove in stalla, si studierà il comportamento alimentare e le performances delle vacche da latte alimentate con i prodotti raccolti in campo. Inoltre, in caseificio si testerà l’azione antifungina degli estratti sulle croste di forme di formaggio stagionato. Infine saranno valutati i risultati nella filiera lattiero casearia tramite lo studio del LCA.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Emplacement
- Main geographical location
- Reggio nell'Emilia
EUR 282087.2
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
Ressources
3 Practice Abstracts
The results obtained encourage the deepening of the innovation proposed by the Milk Control project for large-scale application. However, the interest of natural extracts is not limited to maize, as these bioactive compounds can be applied to other cereal crops as well as fruit and horticultural crops.
The results of the Milk Control project have highlighted that along the entire food chain large quantities of waste and by-products are generated which could be significantly valorised as they represent a source of bioactive compounds. In the project actions, high-tech and high-sustainability extraction processes were applied to a range of organic waste and by-products generated in the agri-food sector in order to obtain extracts rich in polyphenols and terpenes. These extracts have proven to be an important tool for the in vitro inhibition of some of the most important mycotoxigenic fungi and related mycotoxins and could be applied in the field or during food storage to reduce mycotoxin contamination of raw materials within regulatory limits. This could significantly reduce the use of chemical pesticides, widely used today, with positive cascading effects on the environment, biodiversity and human health.
I risultati del progetto Milk Controllo hanno messo in luce che lungo l’intera catena alimentare vengono generate grandi quantità di scarti e sottoprodotti che potrebbero essere significativamente valorizzati come una fonte di composti bioattivi. Nelle azioni del progetto, i processi di estrazione ad alta tecnologia e alta sostenibilità sono stati applicati ad una gamma di scarti e sottoprodotti organici generati nel settore agroalimentare al fine di ottenere estratti ricchi di polifenoli e terpeni. Questi estratti si sono rivelati uno strumento importante per l'inibizione in vitro di alcuni dei più importanti funghi micotossigeni e delle micotossine correlate e potrebbero essere applicati sul campo o durante la conservazione degli alimenti per ridurre la contaminazione da micotossine delle materie prime entro i limiti normativi. Ciò potrebbe ridurre in modo significativo l’uso di pesticidi chimici, ampiamente utilizzati oggi, con effetti positivi a cascata sull’ambiente, sulla biodiversità, nella filiera agroalimentare legata alla produzione di formaggi e di conseguenza sulla salute umana. La dose di estratto antifungino applicata sul mais trattato somministrato alle bovine non ha influenzato le caratteristiche del latte né la sua attitudine alla caseificazione. Per l’attività di valutazione dell’efficacia degli estratti sulla superficie di formaggi stagionati, i risultati sono stati soddisfacenti osservando riduzioni importanti sulle croste trattate con estratti naturali.
The activity carried out allows to concretely evaluating some natural extracts for the control of mycotoxins by the main maize-producing fungi. The obtained results are very encouraging and help us to focus future objectives only on those extracts that have shown greater effectiveness both in containing fungal growth and, above all, on the production of mycotoxins. In particular, both the most promising extracts and their most effective concentrations were identified. Further studies will be necessary to evaluate any synergistic actions due to the simultaneous use of multiple extracts and the possible timing of use in the open field.
L’attività svolta ha permesso di valutare in modo concreto alcuni estratti naturali per il contenimento delle micotossine da parte dei principali funghi produttori del mais. I risultati ottenuti sono molto incoraggianti e ci aiutano nel focalizzare gli obiettivi futuri solo su quegli estratti che hanno mostrato maggiore efficacia sia nel contenimento della crescita fungina che, soprattutto, sulla produzione di micotossine. In particolare sono state individuate sia gli estratti più promettenti che le relative concentrazioni maggiormente efficaci. Ulteriori studi saranno necessari per valutare eventuali azioni sinergiche dovute all’uso contemporaneo di più estratti e al possibile timing di utilizzo in pieno campo.
I risultati ottenuti incoraggiano l'approfondimento dell'innovazione proposta dal progetto Milk Controllo per un'applicazione su ampia scala. L'interesse degli estratti naturali non si limita però al mais, in quanto questi composti bioattivi possono essere applicati su altre colture cerealicole e anche frutticole e orticole.
The main expected result of the Plan is to identify and to develop innovative management systems for maize grain productions, that may reduce the mycotoxins content in the products used in the dairy chain connected to the PDO productions.
The expected results are:
- production of extracts with a high concentration of polyphenols and terpenes and with antifungal and mycotoxins-reducing action, by using low environmental impact strategies of extraction from agri-food by-products;
- development of an agricultural system of management and work, based on the employment of the phenolic and terpenic extracts in maize farming;
- reduction of the presence of mycotoxigenic fungal species in the maize and on the surface of aged cheese;
- validation of a new fast device-based method to detect the presence and the concentration of the main mycotoxins, in order to save time and money compared to conventional methods;
- improvement of the production performances, the milk quality and the dairy yields;
- improvement of the economic, environmental and social sustainability of the innovation.
Moreover, the Plan provides for diversified activities of training and results dissemination, which will allow to foster the transfer not only to the regional territory, but also to wider areas, of the innovative method of managemet that we intend to implement.
Il principale risultato atteso del Piano è quello di individuare e sviluppare sistemi innovativi di gestione delle produzioni maidicole da granella finalizzate alla riduzione delle micotossine per l’utilizzo nella filiera lattiero-casearia legata alle produzioni DOP.
II risultati attesi sono:
- produzione di estratti ad elevata concentrazione di polifenoli e terpeni con azione antifungina e di riduzione delle micotossine, impiegando strategie estrattive a basso impatto ambientale da sottoprodotti agroalimentari;
- sviluppo di un sistema agricolo di gestione e di lavoro basato sull’uso degli estratti fenolici e terpenici sul mais;
- riduzione della presenza di specie fungine micotossigene nel mais e sulla superficie delle forme di formaggio in stagionatura;
- verifica di un nuovo metodo rapido con dispositivo in grado di rilevare la presenza e la concentrazione delle principali micotossine, risparmiando tempo e diminuendo i costi rispetto ai metodi convenzionali;
- miglioramento delle performances produttive, della qualità del latte e delle rese casearie;
- miglioramento della sostenibilità economica, ambientale e sociale dell’innovazione.
Inoltre, il Piano prevede attività diversificate di formazione e divulgazione sui risultati, che permetteranno di promuovere il trasferimento sul territorio regionale, ma anche su aree più estese, delle metodiche di gestione innovativa a cui si intende dare sviluppo.
Contacts
Project coordinator
-
Centro Ricerche Produzioni Animali Soc. Cons. p.A.
Project coordinator
Project partners
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Cooperativa Casearia San Lorenzo
Project partner
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Dinamica S.C.ar.l.
Project partner
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Fondazione CRPA Studi Ricerche
Project partner
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Nutristar Spa
Project partner
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Società Agricola Bonvy
Project partner
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Società Agricola Leona
Project partner
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Università Cattolica del Sacro Cuore
Project partner
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Università degli Studi di Ferrara
Project partner