Ciclo XXXVIII - Dottorato di Ricerca in Sviluppo sostenibile: ambiente, alimenti e salute


Durata: 3 anni

Coordinatore: Prof.ssa Chiara Fanali

  • INGEGNERIA PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE E LA TUTELA AMBIENTALE
  • SALUTE, NUTRIZIONE E INVECCHIAMENTO
  • SCIENZE DEGLI ALIMENTI E SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE


Il Dottorato di ricerca in Sviluppo sostenibile: ambiente, alimenti e salute ha l'obiettivo di formare esperti in grado di svolgere attività di ricerca di base e applicata per il benessere della persona e dell'ambiente con particolare attenzione all'ambito degli alimenti, della nutrizione e dell'energia con una visione globale e attenta agli ambiti di sostenibilità. Per raggiungere i suoi obiettivi, partecipano al Collegio di Docenti ricercatori che appartengono a diverse aree disciplinari e che hanno curriculum scientifici che testimoniano attività sulle tematiche del corso di dottorato.


Il corso di dottorato si articola in tre curricula:

  • Ingegneria per lo sviluppo sostenibile e la tutela ambientale
  • Salute, nutrizione e invecchiamento
  • Scienze degli Alimenti e sostenibilità ambientale


Tali curricula prevedono lo sviluppo di competenze multidisciplinari in ambiti scientifici, tecnologici ed ingegneristici diversi ma sempre focalizzati sul miglioramento della salute umana legata anche alla salute dell'ecosistema. Tali obiettivi sono in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs) approvati dalle Nazioni Unite nell'Agenda 2030. In particolare fanno riferimento agli SDGs 2, 3, 7, 12 e 13 riferiti a porre fine alla fame attraverso la qualità del cibo, la sicurezza alimentare e l'agricoltura sostenibile, assicurare la salute e il benessere per tutti, assicurare l'accesso a sistemi di energia sostenibili, garantire modelli di consumo e produzione sostenibili e promuovere azioni per combattere i cambiamenti climatici. Insieme alle attività di ricerca gli obiettivi saranno perseguiti attraverso un'offerta formativa che prevede attività comuni riguardanti l'acquisizione da parte dei dottorandi di competenze trasversali e altre specifiche necessarie per svolgere attività di ricerca nei diversi ambiti del dottorato. Il Dottorato ha quindi l'obiettivo di formare esperti capaci di affrontare queste complesse tematiche, attraverso le competenze interdisciplinari proprie dei partecipanti al Collegio del Dottorato, sfruttando le sinergie esistenti. Al termine del percorso formativo e di ricerca, il Dottore di ricerca in Sviluppo sostenibile: ambiente, alimenti e salute sarà capace di operare in ambito di ricerca fondamentale o applicata, relativa alle tematiche affrontate nel proprio percorso di dottorato, con adeguate conoscenze e competenze specialistiche ma con una visione multidisciplinare nell'affrontare le tematiche di propria pertinenza.


Il percorso formativo del dottorato prepara ricercatori capaci di svolgere attività di ricerca di base e applicata in Università, centri di ricerca e aziende pubbliche e private, nazionali e internazionali operanti:

  • nello sviluppo di processi, approcci e metodi per il recupero di risorse in ottica di sviluppo sostenibile e bioeconomia circolare per il trattamento/purificazione di prodotti e/o scarti;
  • nello sviluppo di nuovi metodi, sistemi, dispositivi e processi di trasformazione per un impiego delle risorse naturali e la produzione di beni ed energia che garantiscano la sostenibilità, la protezione dell'ambiente e la sicurezza;
  • nello sviluppo di protocolli per la valutazione dei parametri nutrizionali e del loro impatto sulla prevenzione e cura di patologie;
  • nella sperimentazione di protocolli e procedure applicati alla nutrizione clinica e alle patologie dell'invecchiamento;
  • nello sviluppo di metodi di biologia cellulare e molecolare su sistemi in vitro e in vivo;
  • nello sviluppo di metodi analitici per analisi qualitativa e quantitativa;
  • nella sperimentazione relativa alla produttività vegetale anche finalizzata ad una maggiore resilienza ai cambiamenti climatici, all'impatto antropico e alla messa a punto di nuove strategie applicabili in agricoltura.


I principali ambiti di ricerca in cui si sviluppano le attività del dottorato sono:


Integrazione delle metodologie e le tecnologie proprie dell'ingegneria con le problematiche legate alla conservazione dell'ambiente e alla sostenibilità dei processi di trasformazione legati all'attività umana quali: processi di produzione stoccaggio e utilizzo di biocombustibili, idrogeno ed energie rinnovabili; efficientamento energetico; cattura, stoccaggio e utilizzo di anidride carbonica.


Sviluppo di processi per la salvaguardia dell’ambiente e l’economia circolare che prevedano ad esempio l’utilizzo di materie prime seconde in moderne bioraffinerie, la produzione di biopolimeri, il trattamento di effluenti liquidi e gassosi ed i processi di ripristino ambientale.


Sviluppo di metodologie innovative per la valutazione della sostenibilità dei processi (ad esempio analisi del ciclo di vita e dell’impatto ambientale dei prodotti) e studio degli aspetti regolatori in materia di tutela ambientale.


Sviluppo dei fondamenti termodinamici, delle metodologie di valutazione e dei metodi matematici per una modellazione avanzata ed ottimizzazione di processi chimico-fisici e biologici di interesse industriale.


Studi sul metabolismo delle piante in riferimento alla produzione di molecole bioattive di interesse alimentare, nutraceutico e cosmeceutico, anche in risposta all'effetto dei cambiamenti climatici.


Sviluppo, ottimizzazione e validazione di metodi analitici per l'estrazione e l'analisi di metaboliti/molecole bioattive/fitocomplessi da diverse matrici biologiche e da prodotti di scarto di filiere agroalimentari.


Messa a punto di metodi di estrazione green di molecole di interesse alimentare e nutraceutico da prodotti di scarto di filiere agroalimentari in ottica di bio-economia circolare, nonché problematiche tecnologiche connesse alla utilizzazione di materie prime seconde o di loro estratti in ambito alimentare.


Valutazione dell'attività biologica di metaboliti di interesse nutraceutico attraverso metodi in vitro ed ex-vivo.


Sviluppo e applicazione di interfacce elettroniche per sistemi di monitoraggio basati su sensori per applicazioni in campo sanitario, alimentare e ambientale.


Progettazione, sviluppo e validazione di sistemi hardware/software volti ad applicazioni di monitoraggio e controllo di processi, sistemi e prodotti legati al campo alimentare e ambientale.


Aspetti normativi del diritto ambientale, alimentare e dei cambiamenti climatici.


Strumenti di modellizzazione matematica applicabili ai diversi sistemi studiati.


Studi di relazioni funzionali tra cervello e alimentazione in ambito di neuroscienze applicate a patologie neuro-degenerative.


Valutazione dell'alimentazione nella prevenzione primaria e secondaria di patologie gastrointestinali e cardiovascolari.


Identificazione di nuovi predittori e target di intervento, anche di natura metabolomica e microbiomica, modificabili con l'alimentazione e che consentano di ridurre l'incidenza di patologie;


Sperimentazione di protocolli e procedure applicati alla nutrizione per lo studio a livello di base dell'effetto di specifici nutrienti sull'attività di sistemi coinvolti nell'invecchiamento di organi e sistemi.


Valutazione dell'impatto di alterazioni della dieta e dello stato nutrizionale su outcome clinici rilevanti per pazienti nelle diverse fasi della vita, con particolare riferimento alle patologie gastrointestinali, cardiovascolari e dell'anziano.


Alla fine del primo e del secondo anno, i dottorandi dovranno presentare una relazione scritta sulle attività svolte e tenere un breve seminario di fronte al Collegio dei docenti che delibera l’ammissione all’anno successivo. Al termine del terzo anno, i dottorandi dovranno redigere una Tesi originale che verrà sottoposta all’esame di due revisori esterni. L’ammissione alla Prova finale è condizionata alle relazioni di valutazione dei revisori e consiste nella presentazione della Tesi di fronte ad una Commissione di Valutazione composta da almeno tre membri, di cui almeno due esterni.