I microrganismi come batteri, archaea, funghi, alghe e virus sono minuscoli organismi reperibili quasi ovunque sul nostro pianeta, che comportano molti effetti benefici e positivi per la nostra salute e il nostro benessere, e svolgono ruoli importanti ed essenziali per l'ambiente. Un insieme di microrganismi diversi che convivono in uno stesso habitat, come l'intestino umano o il suolo, è chiamato microbiota. Il termine microbioma, invece, descrive una comunità di microrganismi diversi che occupa un determinato ambiente.

I microrganismi sono utilizzati per numerosi scopi e applicazioni, e svolgono molte funzioni essenziali anche nel sistema alimentare. Sono fondamentali per la produttività delle colture e la salute del suolo, per lo sviluppo di alghe e pesci, per la salute del bestiame, per la produzione di prodotti alimentari fermentati ed, infine, per la decomposizione dei rifiuti alimentari.

La ricerca e l'innovazione sui microbiomi nel sistema alimentare sono in costante progresso. La conoscenza del microbioma nel sistema alimentare giocherà un ruolo importante nella creazione di diete sane per tutti e nella trasformazione dell'attuale sistema alimentare in uno più sostenibile.

Il progetto CIRCLES (finanziato dal programma di ricerca e innovazione "Horizon 2020" dell'Unione Europea), ad esempio, ha come obiettivo lo studio delle interazioni e delle circolazioni del microbioma lungo sette catene alimentari (spinaci, pomodori, pollame, suini, salmone dell'Atlantico, acquacoltura di orate e pesci marini) per fornire applicazioni e innovazioni alimentari nuove e più sostenibili.