Pavia, 16 nov – Grazie a una ingegnosa intuizione per la
produzione di biocarburante a partire dal siero del latte, l’Università di
Pavia conquista il Mit di Boston. Su 103 progetti presentati, il team pavese di
biologi, biotecnologi ed ingegneri biomedici si è infatti aggiudicato il premio
per la categoria “Best Food and Energy Project” all’iGEM 2009 (International
Genetically Engineered Machine), che mette a confronto i circuiti molecolari
costruiti ricombinando materiale genetico clonato, per ottenere funzioni utili
all’uomo. Il concorso, giunto alla sua sesta edizione, ha riunito a Boston
studenti e ricercatori di tutte le università del mondo e dal 30 ottobre al 2
novembre ha selezionato i migliori progetti di biologia sintetica, al fine di
promuovere lo studio a livello accademico di questo nuovo settore della ricerca
e stimolare l’applicazione dei principi dell’ingegneria alla biologia. I 112
team partecipanti all’edizione hanno ricevuto all’inizio dell’estate un kit di
componenti genetiche, provenienti dal Registry of Standard Biological Parts,
con il quale realizzare un nuovo circuito genetico in grado di consentire ad un
microrganismo di svolgere una nuova funzione biologica. Tutti i dispositivi
presentati andranno ad arricchire la banca dati dell’istituto. I ricercatori di
Pavia, sotto la guida del prof. Magni, si sono occupati della progettazione e
ingegnerizzazione di un batterio capace di produrre etanolo a partire dal siero
del latte, scarto derivato dalla produzione di formaggi e altri prodotti
caseari. Sebbene questo possa essere valorizzato estraendo diverse sostanze,
tra cui le siero-proteine, alla fine del trattamento il liquido residuo rimane
ancora un rifiuto classificato come “speciale” a causa del suo alto contenuto
di lattosio. In Italia infatti non sono state adottate delle metodologie di
valorizzazione di tale zucchero residuo, e anzi il suo smaltimento dal siero di
latte ha costituito un problema serio, essendo per lungo tempo scaricato in
corsi d’acqua, utilizzato per i terreni di spandimento o per nutrire gli
animali d’allevamento. Inoltre, l’estrazione di lattosio dal siero di latte è
un processo non redditizio in quanto il costo di estrazione è superiore al
valore economico del lattosio stesso. La soluzione proposta è quella di unire
la capacità di metabolizzare il lattosio, digerendolo in glucosio, tipica di
alcuni batteri e funghi, con la capacità di fermentare il glucosio in etanolo
ad alta efficienza, con la fermentazione. E proprio le conoscenze e le tecniche
di biologia sintetica hanno consentito di ottimizzare le reazioni metaboliche e
aumentare le prestazioni di questa conversione, che mostra molti limiti in
natura. Il segreto è racchiuso in un batterio chiamato “E.coli” che,
combinato a tre enzimi principali (beta-galattosidasi, piruvato-decarbossilasi
e alcol-dehydrogenasell) è in grado di dare luogo alla trasformazione, rendendo
molto efficiente la conversione. Negli ultimi tempi sta emergendo la portata
rivoluzionaria di questa nuova branca della scienza, la biologia sintetica, su
cui gli Stati Uniti hanno già deciso di puntare per la produzione di nuovi
biocarburanti: a Corona, California, e Melrose, Minnesota, sono già operativi
due impianti che utilizzano il siero del latte, che insieme producono 8 milioni
di galloni di etanolo l’anno. A Boston a rappresentare l’eccellenza italiana
c’era inoltre l’università di Bologna, che ha presentato un progetto per un
sistema di regolazione della sintesi proteica, dopo il successo dello scorso
anno quando gli 11 ragazzi di Bologna erano arrivati sul podio per la categoria
“Experimental Measurement”, costruendo un flip-flop biologico – simile ai
circuiti utilizzati nell’elettronica come dispositivi di memoria elementare
-con una colonia di batteri Escherichia coli geneticamente modificati. (Alg)