H2020 HoloFood Proiektua: Pentsuen, hesteetako mikroorganismoen eta animalien arteko elkarrekintza biomolekulak deseraikiz, errendimendu-parametroekin erlazionatuta, animalien pentsuen ekoizpena hobetzeko irtenbide holistikoa.
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2019 -2023
- Esleitutako Aurrekontua 10.825.325,00 €
- Eremua Europeo
- Autonomia-erkidegoa Cataluña; País Vasco
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea https://www.holofood.eu/
Landa-eremuko oiloak hazten dituztenetatik hasi eta milaka abere-buru dituzten nekazarietaraino, animalien osasuna da lehentasun nagusia. EBk finantzatutako HoloFood proiektuak hologenoma-ikuspegi berritzaile bat erabiliko du animalien osasuna aztertzeko, haien paisaia biokimikoa eta mikrobioma kontuan hartuta. Proiektuak izokinean eta oilaskoan zentratuko da, bi abeltzaintzako animalien sistema oso garrantzitsuak baitira. Ez ditu soilik haiekin lotutako mikroorganismoen genomak, transkriptomak eta metabolomak karakterizatuko, baita mikrobiomak animalien genomekin eta transkriptomekin nola elkarreragiten duen ere, esparru holonomiko berriaren barruan, errendimendu-indize nagusiekin eta animalien ongizate-arazoekin lotuta. Informazio hau pentsu-gehigarriak optimizatzeko erabiliko da, animalien jatorri genetikora eta garapen-etapara egokituz. HoloFood-ek hologenoma-kontzeptu berritzaile bat aurkeztu zuen, lurreko eta itsasoko animalien ekoizpenean eta pentsu-gehigarrien sektoreetan aplikatua.
Izokin eta oilasko hazkuntzarako holo-omika animalien entseguak diseinatzea eta ezartzea, baita bildutako informazioa eta datu motak ere, baliabide izugarri eta paregabea eskaintzen dute, ez bakarrik HoloFood-en helburuetarako, baita beste edozein animalia-hazkuntza sistema hobetzeko helburu duten etorkizuneko holo-omika ikerketa guztietarako ere. Orain arte sortutako eta exekutatutako entsegu diseinu, laborategiko eta datu-sorkuntza protokolo, baita datu-analisi hodiak eta integrazioak ere HoloFood lan-koaderno publikoan sartzen dira, eta omikako datu-multzo guztiak HoloFood datu publikoen atarian antolatuta daude. HoloFood beka guztietako adituen lankidetza estuak, bai ikerketa-erakundeetakoak bai industria-bazkideetakoak, esan nahi du HoloFood proiektuaren emaitzak dagoeneko erabiltzen ari direla, batez ere izokin hazkuntza industrian. Proiektu honek egoera-arloa gainditzen du, azken teknologiak eta ezagutzak sartuz eta ezarriz, eta diziplina arteko adituak integratuz lan-pakete guztietan bere helburuak lortzeko.
Zentzu honetan, HoloFood-ek berrikuntzarako potentzial izugarria erakutsi du bai oilasko bai izokin sistemetan, HoloFood proiektuaren hasieran ezezagunak eta ustekabekoak ziren ikuspegi biologikoak agerian utziz. Oilaskoen mikrobiomaren funtzioak optimizatzeko etorkizuneko estrategiek HoloFood-en zenbait bakterio espezieren eta oilaskoaren ostalariaren hazkunde orokorraren arteko elkarrekintza zuzenari buruzko ikuspegi berriak aprobetxatu beharko lituzkete. Era berean, izokinaren kasuan, ustekabean dibertsitate baxuko izokin mikrobiometan modu naturalean agertzen diren bakterioak mapatu ditugu orain. Horrela, izokinaren emaitzek biltegi guztiz berria eskaintzen dute etorkizunean pre- eta/edo probiotiko hobeak identifikatu eta garatzeko, izokinaren heste-ingurunean kolonia osasuntsuak ezartzeko aukera gehien duten espezie naturalekin bat datozenak.
Izokinaren elikadura jasangarrirako esparru berritzaile bat garatu genuen, genoma osoko ikuspegia erabiliz. Hori ezarrita, gure analisi holo-omiko integratzaileek bakterioen gaitasun metabolikoen eta animalien hazkuntzaren arteko lotura ezkutuak argitu zituzten, eta mikrobiomaren garapenaren eta oilaskoetan Campylobacter hedapenaren arteko lotura mekanistikoak identifikatu zituzten. Gainera, izokinaren kasuan, bi aurkikuntza garrantzitsu egin genituen, besteak beste, hesteetako mikrobiotaren potentzial funtzional osoaren eta oinarrizko konposizioaren lehen mapaketa metagenomiko integrala. Bigarrenik, metatranskriptoma aztertzearen balioa frogatu genuen, espezieen konposizioan bestela berdinak diren mikrobioma-komunitateen arteko funtzio-desberdintasunak agerian uzteko.
Gure industria-bazkideek ikerketa gehiago egiten ari dira oilasko eta izokin ekoizpenaren testuinguruan aurkikuntzak aprobetxatzeko. Zabalkundeari eta ustiapenari dagokionez, hainbat argitalpen parekideen berrikuspen amaituta edo prestatzen ari dira, eta gure presentzia aktiboak komunikabideetan, buletinak eta informazio-bideoak barne, eta tokiko, Europako eta mundu mailako zabalkunde-ekitaldietan parte hartzeak emaitzen hedapen zabala ahalbidetu zuen. HoloFood Datuen ataria eta lan-koadernoa ere garatu ditugu, bi baliabide publiko garrantzitsu, datu-multzoen azterketa gehiago egiteko edo IA honen esparrutik kanpo esperimentu berriak diseinatzeko aukera ematen dutenak. Gainera, 2022ko irailean, lehenengo Hologenomika Aplikatuaren Konferentzia egin genuen, akademiako eta industriako 300 parte-hartzaile erakarriz, eta 2024an Kopenhagen jarraitzeko asmoa dugu.
Elikagaien ekoizpena jasangarria izaten jarraitzea bermatzea, hazten ari den populazio baten beharrak asetzen dituen bitartean, gainditu beharreko erronka nagusia da. Heste-mikroorganismoek funtsezko zeregina dute animalien osasunean eta ongizatean, eta hesteetako mikrobiota orekatua ezinbestekoa da pentsuen ekoizpen optimorako. Frogatu da pentsu-gehigarriak eraginkorrak direla sistema askotan mikrobiomak modulatzeko, nahiz eta haien eraginkortasuna askotan aldakorra izan. Inkoherentzia horren oinarrian dagoen arrazoietako bat haien ekintza-bide espezifikoei buruz dugun ezagutza mugatua da. Egokiena, pentsu-gehigarrien enpresek in vitro eta in vivo esperimentuak egin ditzakete gehigarriaren propietateak eta onurak probatzeko.
Hala ere, ikuspegi hauen informazio-ahalmena mugatua da, mikroorganismoen in vivo erantzuna erabat desberdina izan baitaiteke in vitro baldintzetatik, intereseko mikroorganismoak baldintza fisiko-kimiko desberdinetan aurkitzen baitira eta beste ehunka taxon mikrobianorekin elkarreragin dezaketelako, baita ostalariarenarekin ere. Beraz, pentsu-gehigarrien hobekuntza askotan saiakera-eta-erroreen ikuspegietan oinarritzen da, eta horrek gehigarrien arrakasta edo porrotaren arrazoien ulermen osoa garatzea mugatzen du. Ondorioz, pentsu-gehigarrien produktuak hobetzeko prozedurak ez dira eraginkorrak, eta nekez aurki daitezke produktu benetan optimoak hartutako ikuspegia drastikoki aldatu gabe. HoloFood-ek muga horiek gainditzen ditu punta-puntako garapen konputazionalak eta laborategikoak erabiliz, pentsu-gehigarrien, hesteetako mikroorganismoen eta ostalarien arteko elkarrekintza biomolekulen eraginei buruzko ikuspegi zuzena emateko elikagaien ekoizpenean. Horretarako, holomikako esparru berri bat ezarri zen, omikako datu-multzoak sortzearen kostuaren murrizketa aprobetxatzen duena, metodo biomolekular eta estatistiko aurreratuenekin batera.
HoloFood bi behaketatan oinarritzen da:
- Animaliek eta haiekin lotutako mikroorganismoek modu ezberdinean jokatzen dute ingurunearen eta animaliaren garapen-etapen arabera.
- Animalien eta haiekin lotutako mikroorganismoen prozesu biologiko asko sinbiosiko beste bikotekideak eragiten edo baldintzatzen ditu.
Horrek esan nahi du edozein pentsu-gehigarriren eragina alda daitekeela animaliaren atzeko plano genomikoaren eta garapen-etaparen, mikrobiomaren osaeraren eta ekoizpen-ingurunearen arabera. Gure esparruak animalien genomak, transkriptomak eta metabolomak eta haiekin lotutako heste-mikroorganismoak aztertzen ditu, eta gero hauek animalien osasunarekin eta fisiologiarekin lotzen ditu, baita elikagaien ekoizpenaren errendimendu-parametroekin ere. Elikagaien ekoizpen-sistema desberdinen potentziala erakusteko eta gure ikuspegiaren eragin komertziala eta soziala neurtzeko, HoloFood-ek eskala komertzialeko entseguak egin zituen hegaztientzat eta izokinarentzat, mikroorganismoen eta pentsu-gehigarri desberdinak elikatzen diren animalien arteko elkarrekintza biomolekulak aztertuz, elikagaien kantitatearekin, kalitatearekin, segurtasunarekin, baita elikagaien ekoizpenaren iraunkortasunarekin eta ongizatearekin lotutako elikagaien ekoizpen-parametroekin lotuta ere.
Pentsu-gehigarri desberdinak ematean gertatzen ziren biomolekulen elkarrekintzen efektu fisiologikoak ulertuz, HoloFood-ek bere erabilera optimizatu zuen, animalien testuinguru genomikora eta heste-mikrobiomara, baita nekazaritza-ingurunera ere, egokituz. Horrela, helburua pentsu-gehigarrien eraginkortasuna handitzea eta, ondorioz, azken elikagai-produktuak hobetzea zen. Etorkizunean, uste dugu beste elikagai-ekoizpen sistema batzuk optimiza daitezkeela ikuspegi holomiko hauen bidez. Horrela, HoloFood-ek paradigma gisa jokatuko du ikuspegietarako eta, horrela, ikerketa zientifikoarekin eta elikagaien sektorearekin lotutako lanpostuen sorrera sustatuko du, bai ekoizpen-enpresentzat bai lotutako industrientzat. Gainera, HoloFood proiektuaren ondoriozko baliabide irekiak eta datuen eskuragarritasuna baliotsuak izango dira ikerketa- eta industria-eragileentzat proiektuaren epearen ondoren.
Elikagaien ekoizpena optimizatzea ez da soilik enpresentzat interes komertziala, baizik eta munduko biztanleria bederatzi mila milioira hurbiltzen ari denez, funtsezkoa da gizateriarentzat ere. Animalien elikagaien ekoizpena optimiza daiteke animaliekin lotutako mikrobiomak modulatuz, prebiotikoak eta probiotikoak bezalako pentsu-gehigarriak erabiliz.
Aurretik garatutako elikagai-gehigarriek ez dute ezagutu mikrobioman eta ostalari-organismoetan duten ekintza-mekanismo espezifikoa, beraz:
- Bere errendimendua ez da bateragarria jatorri genetiko desberdina duten animalietan eta ingurune desberdinetan hazten direnean.
- Elikagai-gehigarriak hobetzea ez da eraginkorra eta garestia.
- Ikuspegi holistikoago bat gabe nekez aurkituko dira irtenbide optimoak.
HoloFood-ek ikuspegi holistiko bat aurkezten du, elikagaiak ekoizteko sistemen eraginkortasuna hobetuko duena, jatorri genetiko desberdina duten eta ingurune desberdinetan hazitako animaliengan pentsu-gehigarriek eragiten dituzten prozesu molekular eta fisiologikoak deszifratuz. Bi animalia-ekoizpen sistema garrantzitsu erabiliko ditugu eredu gisa (izokina eta oilaskoa) eta ez ditugu soilik haiekin lotutako mikroorganismoen genomak, transkriptomak eta metabolomak karakterizatuko, baita mikrobiomak animalien genomekin eta transkriptomekin nola elkarreragiten duen ere, holomika-esparru berriaren barruan, errendimendu-indize nagusiekin eta animalien ongizate-arazoekin lotuta.
Sortutako ezagutza dagoeneko ezarritako produktuen pentsu-gehigarrien kudeaketa estrategiak optimizatzeko erabiliko da, animalien jatorri genetikora eta garapen-etapara egokituz, baita ekoizpen-ingurunera ere, ekoitzitako elikagaien kantitatea, kalitatea eta segurtasuna hobetzeko, baita elikagaien ekoizpenaren iraunkortasuna eta animalien ongizatea hobetzeko ere. HoloFood-ek mikrobiomek elikagaien ekoizpenean duten garrantziaz kontzientzia pizteko eta enpresen eta akademiaren arteko zubiak eraikitzeko balioko du, zientzian oinarritutako estrategiak sustatzeko.
- KOBENHAVNS UNIVERSITET
- HAVFORSKNINGSINSTITUTTET
- AARHUS UNIVERSITET
- EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY
- LEROY SEAFOOD GROUP ASA
- PIAST PASZE SPOLKA Z OGRANICZONA ODPOWIEDZIALNOSCIA
- INSTITUT DE RECERCA I TECNOLOGIA AGROALIMENTARIES
- CHR. HANSEN AS
- FREIE UNIVERSITAET BERLIN
- UNIVERSIDAD DEL PAIS VASCO/ EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA
- NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
- Proiektuaren webgunea (CORDIS)
- CORDIS proiektuaren fitxa (pdf)
- HoloFood lan-koadernoa
- Gizarte-inpaktuaren txostena
- Konferentziaren laburpenen liburua
- TeSS-ELIXIR-en eskuragarri dagoen irakaskuntza-materiala
- HoloFood datu-basea
- Hodeiko datuen prozesamendua ezartzea
- Pentsu-gehigarrien eta ostalariaren faktoreen eragina oilasko hazien ileonaren …
- Muskuilu urdinak (Mytilus edulis) eta muskuilu urdinez elikatutako izokina ditu…
- Oilaskoen errendimendua eta ongizatea hobetzeko estrategia berriak, ostalariare…
- Hegazti-hazkuntzan hesteetako muki-geruzaren garapena eta propietate funtzional…
- Mikrobiomaren "jatorria": Heste-zestodo batek ostalariaren barruan kokatutako k…
- Mikrobioen genomaren osotasunaren eragina metagenomaren funtzio-inferentzian
- Oilasko-hegaztien izurdean bakterioen metabolitoetan, zitokinetan eta mukosaren…
- Izokinaren hesteetako mikrobiota gaixotasunen infekzio-egoerarekin erlazionatze…
- Ostalari-mikrobio-mikrobio sistemaren eredu estrategiko batek agerian uzten du …
- Ostalariaren mikrobiotaren konplexutasuna argitzea hologenomikaren bidez
- Holo-omika: Ostalariaren mikrobiotaren multiomika integratua oinarrizko eta apl…
- Izokin atlantikoaren (Salmo salar) hesteetako epigenotipoa tenazibakulosiarekin…
- KOBENHAVNS UNIBERTSITATEaren webgunea
- HAVFORSKNINGSINSTITUTTET webgunea
- AARHUS UNIBERTSITATEKO webgunea
- EUROPAKO BIOLOGIA MOLEKULARRAREN LABORATEGIAREN webgunea
- INSTITUT DE RECERCA I NEKAZARITZA ELIKAGAIEN TEKNOLOGIAren webgunea
- CHR. HANSEN AS webgunea
- FREIE UNIVERSITAET BERLIN webgunea
- EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEA/ EUSKAL HERRIKO UNIBERTSITATEAren webgunea
- NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU webgunea
 
 
 
 
        
   
             
                         
            