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Estrarre bioprodotti dal lievito

La produzione di massa di bioprodotti è stata ostacolata dall'elevato costo del loro recupero e della loro purificazione. Ma le cose stanno ora per cambiare grazie a un'iniziativa finanziata dall'UE che ha sviluppato un nuovo sistema di produzione semplice ed economico per i prodotti intracellulari ottenuti dal lievito industriale.

Salute

Il progetto ELECTROEXTRACTION ha sviluppato una tecnica per recuperare prodotti di derivazione intracellulare biosintetizzati in ospiti microbici quali lieviti, alghe e batteri. Il processo di estrazione elettrochimica era un metodo facile, selettivo ed economico per rilasciare prodotti intracellulari con danni minimi. Era basato sulla liberazione delle proteine tramite un processo che rende più permeabile la membrana cellulare grazie agli impulsi di campi elettrici ad alta intensità. Esperimenti di laboratorio hanno dimostrato che questo trattamento portava al rilascio selettivo di proteine citoplasmatiche solubili senza la disintegrazione della cellula e con elevate rese di prodotto. La elettro-permeabilizzazione veniva realizzata in modalità continua in condizioni che permettevano una maggiore selettività per le specie bersaglio e un ridotto rilascio di proteasi per evitare di danneggiare i prodotti. Questo approccio ha portato a un aumento della purezza del prodotto finale come risultato del trattamento delicato e dell'isolamento selettivo. Una maggior resa del processo è stata ottenuta grazie a una riduzione del numero delle fasi di lavorazione necessarie per la purificazione e il recupero (generalmente indicati come lavorazione a valle). La tecnica ha funzionato con cellule di lievito che agivano da ospiti per proteine o enzimi naturali o ricombinanti. L'estrazione elettrochimica non era però applicabile ad altri ospiti microbici come i batteri, che si rompevano, o le alghe, che possedevano pareti cellulari rigide. I ricercatori hanno valutato anche la compatibilità delle materie prime trattate elettricamente con assorbenti granulari commerciali per catturare direttamente i prodotti in condizioni di reale lavorazione. Gli scienziati si aspettavano un migliore utilizzo di tutti i siti di legame con gli assorbenti nel momento in cui venivano rilasciate sostanze potenzialmente meno interferenti come acidi nucleici, organelli e detriti cellulari. I partner del progetto ritenevano si potesse realizzare una potente tecnologia per il recupero e la purificazione delle proteine intracellulari abbinando l'estrazione elettrochimica e il sequestro immediato dei prodotti solubili su una base solida adatta. L'estrazione elettrochimica ha fornito un modo diretto, efficace ed economico di recuperare dalle fermentazioni dei lieviti bioprodotti intracellulari che possono essere utilizzati nelle industrie chimica, alimentare e farmaceutica.

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