Il progetto del laboratorio The Protein Factory 2.0 dell’Università dell’Insubria intende produrre cellule batteriche con attività enzimatiche per la sintesi di amminoacidi, fornendo così un nuovo approccio sostenibile alla valorizzazione degli scarti.
Convertire materiali di scarto in prodotti ad alto valore aggiunto come gli amminoacidi: è l’obiettivo del progetto «Meat from wood», finanziato dal Ministero dell’Università e della ricerca nell’ambito del bando Prin 2022.
Il team, guidato dal professor Marco Vanoni dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, comprende una Unità di ricerca coordinata da Elena Rosini nel laboratorio The Protein Factory 2.0 dell’Università dell’Insubria, diretto dal professor Loredano Pollegioni. Un lavoro che richiede competenze complementari nel campo dell’enzimologia, dell’ingegneria proteica, della biologia dei sistemi, della microbiologia e della chimica delle fermentazioni.
Le basi di partenza della ricerca sono due sottoprodotti disponibili a poco prezzo e in grandi quantità in Italia: la lignina, che nell’industria cartaria è poco utilizzata e viene regolarmente bruciata, e la crusca di frumento. Affinché queste biomasse eterogenee possano essere utilizzate in modo efficiente, sono necessarie la loro depolimerizzazione e la successiva conversione in composti selezionati.
Gli studi di The Protein Factory 2.0 si concentrano su proteine ed enzimi legati a importanti patologie umane, in particolare quelli coinvolti nel metabolismo dei D-amminoacidi. Inoltre, il laboratorio produce proteine ricombinanti wild-type e varianti utili in diversi campi della biotecnologia: per la salute umana (proteine terapeutiche), per la bioindustria (enzimi per la biocatalisi), per le bioraffinerie (valorizzazione della lignina) e per il biorisanamento di pesticidi, plastiche e tossine.
In particolare, «Meat from wood» si propone di sviluppare un processo biotecnologico innovativo per la conversione sostenibile (enzimatica) della vanillina derivata dalla lignina o dalla crusca di frumento in amminoacidi (i componenti base delle proteine), sostanze biochimiche attraenti e promettenti con un mercato in costante aumento.
«Il progetto – spiegano Elena Rosini e Marco Vanoni – intende produrre cellule batteriche che esprimono tutte le attività enzimatiche richieste per la sintesi di amminoacidi, fornendo così un nuovo approccio sostenibile alla valorizzazione di queste biomasse. Infatti, la disponibilità di una serie di attività enzimatiche organizzate in nuove vie metaboliche, progettate ad hoc per la sintesi di specifiche molecole, accelererà lo sviluppo di ulteriori processi biocatalitici sintetici innovativi a partire da abbondanti risorse rinnovabili verso una bio-economia sostenibile».
