Nuovo passo per usare gli alberi come base di prodotti chimici

(AGI) – Roma, 18 ott. – Un nuovo passo avanti verso la sostituzione degli alberi come materiali di base per la produzione di sostanze chimiche industriali fino ad ora prodotte col petrolio: è quanto ottenuto da un team di ricerca della North Carolina State University (NC State) che ha pubblicato i propri risultati su Science Advances. Un problema nell’utilizzo degli alberi per la produzione di prodotti chimici era la lignina un polimero che rende gli alberi rigidi e resistenti alla degradazione. Ora i ricercatori della NC State sanno perché: hanno identificato la specifica proprietà molecolare della lignina, il suo contenuto di metossi, che determina quanto sarebbe difficile, o facile, usare la fermentazione microbica per trasformare alberi e altre piante in sostanze chimiche industriali. Questa scoperta rivoluzione la prospettiva di settore e avvicinano di molto alla produzione di sostanze chimiche industriali dagli alberi, come alternativa sostenibile dal punto di vista economico e ambientale alle sostanze chimiche derivate dal petrolio, ha affermato Robert Kelly, autore corrispondente del nuovo studio. Per aggirare il problema dell’elevata lignina negli alberi, Kelly ha lavorato per oltre 10 anni con il professore Jack Wang, a capo del Forest Biotechnology Program presso il College of Natural Resources della NC State. Wang e i suoi colleghi hanno utilizzato la tecnologia di editing del genoma CRISPR per creare alberi di pioppo con contenuto e composizione di lignina modificati. Si sono concentrati sui pioppi perché crescono rapidamente, richiedono un uso minimo di pesticidi e crescono su terreni marginali su cui è difficile coltivare colture alimentari. Il gruppo di Kelly ha scoperto che alcuni, ma non tutti, di questi alberi modificati con CRISPR funzionavano bene per la degradazione e la trasformazione per ottenere i prodotti chimici con alcuni batteri termofili. Come ha spiegato il suo ex studente di dottorato Ryan Bing, si è scoperto che questi batteri hanno appetiti diversi per diversi tipi di piante. “La domanda era perché? Cosa rende una pianta migliore dell’altra?” ha spiegato. “Abbiamo trovato una risposta a questa domanda osservando come questi batteri mangiano materia vegetale di varie composizioni”. In uno studio successivo, Kelly e Bing hanno testato l’efficacia di un batterio geneticamente modificato originariamente isolato nelle sorgenti termali della Kamchutka, in Russia, l’Anaerocellum bescii, nel decomporre i pioppi ingegnerizzati da Wang con contenuti e composizione di lignina notevolmente diversi. I ricercatori hanno scoperto che più basso era il contenuto di lignina metossilica nell’albero, più questa era degradabile. “Questo ha chiarito il mistero del perché la sola lignina inferiore non sia la chiave: il diavolo era nei dettagli”, ha detto Kelly. “Un basso contenuto di metossi probabilmente rende la cellulosa più disponibile ai batteri”. Ciò fornisce ai ricercatori, come Wang, un obiettivo specifico per produrre linee di pioppo più adatte alla produzione chimica. Wang e colleghi hanno recentemente avviato prove sul campo di pioppi modificati con lignina avanzata per affrontare questa questione. (30Science.com)