Produzione di olio dalle alghe Le microalghe che sintetizzano oli in condizioni di stress rappresentano un potenziale nuovo percorso per la produzione di biocarburanti, mediante l’utilizzo di colture geneticamente modificate. I ricercatori dell’UE hanno studiato i meccanismi genetici e cellulari a supporto della sintesi di olio da parte di tale alga. Tecnologie industriali Alimenti e Risorse naturali © Toa55, Shutterstock Le alghe microscopiche che utilizzano la fotosintesi sono considerate una fonte vitale e sostenibile di biocarburante, poiché possono produrre più biomassa per la stessa superficie di coltura, rispetto alle piante. La materia prima è rappresentata dal materiale biologico che può essere utilizzato direttamente come combustibile o convertito in un’altra forma di energia. Le microalghe oleose sono alghe microscopiche che vantano il potenziale di produrre alti livelli di oli. Una delle loro caratteristiche principali è data dal fatto che in condizioni di stress ambientali, producono notevoli quantità di lipidi (20-50 % del loro peso secco). Questi lipidi sono principalmente sotto forma di triacilgliceroli, precursori di carburante di valore. L’iniziativa ALGAEOILSYNTH (Towards improving biofuel production - Oil synthesis and accumulation pathways in promising oleaginous microalgae), finanziata dall’UE, ha utilizzato delle analisi cellulari, molecolari e genetiche al fine di capire il modo in cui la microalga oleosa soggetta a fotosintesi produce e accumula l’olio nelle proprie cellule. Per fare questo, gli scienziati hanno caratterizzato la Nannochloropsis oceanica, un’alga verde unicellulare che produce livelli straordinariamente elevati di triacilgliceroli quando è sottoposta a stress. Il genoma di questa alga comprende 13 geni che codificano gli enzimi responsabili della sintesi del triacilglicerolo, detti geni codificanti l’enzima diacilglicerolo aciltransferasi (DGAT). Per identificare tali geni coinvolti nella sintesi di triacilglicerolo, in condizioni di stress nutritivo, gli scienziati hanno lavorato con colture di N. oceanica sia in condizioni con scarsa quantità di azoto che in condizioni ottimali. I profili di espressione dei geni codificanti l’enzima DGAT sono stati confrontati nei due gruppi di alghe. I risultati hanno rivelato la presenza di sei geni codificanti DGAT coinvolti nella sintesi del triacilglicerolo, quando l’alga N. oceanica viene sottoposta a una privazione di azoto. Le differenze tra le due condizioni si sono rivelate particolarmente intense per uno specifico gene codificante DGAT, il quale ha mostrato un aumento di 20 volte rispetto al proprio livello massimo di espressione. Gli scienziati hanno condotto ulteriori esperimenti, i quali hanno rafforzato la tesi per cui tale gene vanta un potenziale ai fini dell’ingegneria genetica di sintesi del triacilglicerolo, per altri organismi. Il progetto ALGAEOILSYNTH ha contribuito a nuova conoscenza in materia di sintesi dei lipidi nelle microalghe oleose, offrendo un nuovo percorso di ingegneria genetica, per aumentare la produzione di biocarburanti su scala globale. Il gene che codifica l’enzima DGAT identificato da questo progetto rappresenta un potenziale strumento di ricerca futura per migliorare la densità di energia ottenuta da tali colture transgeniche. Parole chiave Biocarburante, sintesi di olio, microalghe oleose, ALGAEOILSYNTH, sintesi del triacilglicerolo
