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Sfruttare la generosità naturale dei vulcani islandesi

Gli scienziati stanno tentando di identificare i genomi dei microbi nelle regioni vulcaniche islandesi allo scopo di identificare gli enzimi candidati per applicazioni industriali. La capacità di sopravvivere a condizioni e temperature estreme nelle foreste potrebbe tradursi in importanti vantaggi anche a livello industriale.
Sfruttare la generosità naturale dei vulcani islandesi
I carboidrati (CHO), che comprendono zuccheri complessi o polisaccaridi, come ad esempio gli amidi, sono molecole presenti un po' ovunque, ampiamente utilizzate non solo nel settore alimentare ma anche in aree quali l'industria farmaceutica, il settore edile e gli impianti di produzione di vernici.

L'ampliamento del repertorio di enzimi disponibili per la sintesi, il frazionamento e la modifica dei carboidrati potrebbe registrare un impatto significativo sulla competitività di questo settore nel vecchio continente. Inoltre, gli enzimi (catalizzatori biologici) potrebbero sostituire i processi chimici con processi ecosostenibili. Tuttavia, gli attuali meccanismi di individuazione di tali sostanze si rivelano piuttosto lenti e inadeguati.

Gli scienziati si stanno servendo di analisi genomiche mirate condotte sui campioni ambientali (metagenomica) allo scopo di accedere a numerosissimi enzimi non ancora utilizzati. Nello specifico, le analisi sono incentrate sui microbi delle regioni vulcaniche islandesi che proliferano in condizioni estreme, non rilevabili in nessun altro angolo della Terra. Il raggiungimento di questo traguardo è reso possibile grazie al progetto AMYLOMICS ("Amylolenzymes captured by targeted metagenomics"), finanziato dall'UE. L'obiettivo consiste nel trovare controparti più efficaci e stabili dal punto di vista termico degli enzimi tradizionali, attivando temperature operative superiori e rendendo così possibile una maggiore solubilità dei polisaccaridi per reazioni più complete.

La bioprospezione del DNA isolato a partire da numerosi campioni in Islanda ha condotto all'identificazione di migliaia di nuovi geni, sia completi che parziali, correlati al trattamento degli amidi e dei CHO. Gli scienziati hanno selezionato oltre 50 enzimi candidati da sottoporre a ulteriori studi e processi di ottimizzazione biocatalitica.

Le tecnologie sviluppate nell'ambito del progetto AMYLOMICS per la scoperta di nuovi enzimi determineranno un aumento significativo della competitività delle aziende coinvolte nel processo di sviluppo enzimatico. Grazie alle loro proprietà uniche, gli enzimi dei polisaccaridi e degli amidi scoperti nel corso del progetto avranno un impatto determinante sull'industria europea degli amidi, che riveste già una posizione di primo piano nel mercato globale. Infine, la sostituzione dei percorsi chimici tradizionali con soluzioni biocatalitiche ecocompatibili condurrà a importanti benefici per l'ambiente.

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