ASB_foto_header_ind

Le Biotecnologie industriali

Si definiscono biotecnologie industriali tutti gli utilizzi delle tecniche di biologia molecolare rivolte ad agevolare i processi industriali, a produrre bioprodotti e bioenergie, a bonificare aree ambientalmente compromesse.

Le applicazioni ad oggi più significative sono le seguenti:

Processi industriali

Un ruolo fondamentale è giocato dagli enzimi, il cui utilizzo è certamente destinato a crescere, data l’assenza di effetti dannosi sull'ambiente. Vengono usati principalmente enzimi per detersivi (proteasi e lipasi), che consentono di lavare a temperature più basse, con notevole risparmio energetico e ridotto impatto ambientale. Nell’industria alimentare si utilizzano soprattutto enzimi di tipo idrolitico: rennina microbica e chimosina (nei processi di caglio del latte), lipasi (nella degradazione di grassi), lattasi (per la trasformazione del lattosio nei suoi componenti di base, rendendo così il latte adatto al consumo anche per gli individui intolleranti al lattosio).  

Bioplastiche

La bioplastiche sono plastiche di derivazione biotecnologica: i polimeri possono essere direttamente sintetizzati da organismi modificati geneticamente, oppure estratti come tali dalla biomassa. Attualmente vengono già commercializzate diverse bioplastiche prodotte  a partire da farina o amido di mais, grano o altri cereali. Sono organiche, e perciò completamente biodegradabili, con ulteriori vantaggi quali: minor tempo di decomposizione, riduzione nella produzione dei gas ad effetto serra e nell’emissione di anidride carbonica e al termine del loro utilizzo permettono di ottenere concime fertilizzante dai prodotti realizzati (biopiatti, biobicchieri) da utilizzare in agricoltura. Diverse imprese stanno anche sviluppando una nuova tecnologia che trasforma le alghe in bioplastica, completamente biodegradabile, che consentirebbe di ridurre in modo sostanziale la dipendenza dal petrolio di questo settore industriale.

Bioenergie

La bioenergia è l’energia prodotta da biomassa; per biomassa si intende la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall’agricoltura e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani. A seconda della sua provenienza e del metodo di trasformazione presenta diverse possibilità di impiego: generazione di energia termica ed elettrica dalla combustione di prodotti o residui forestali ed agricoli (biomasse solide), produzione di oli vegetali destinati a combustione e biocarburanti per autotrazione, quali bioetanolo e biodiesel (biomasse liquide), generazione di energia elettrica grazie alla fermentazione di prodotti e rifiuti organici (biomasse gassose). Anche la biomassa marina può rappresentare una fonte energetica. Il mantello delle ascidie (microrganismi marini) è costituito da cellulosa che può essere scissa per ottenere etanolo, utilizzabile come biocarburante per autoveicoli. Questi microrganismi non sono nella catena alimentare, perciò in natura non ci sono creature che dipendono dalle ascidie per la sopravvivenza; inoltre, 4-6 mesi dopo la nascita sono già pronti per la raccolta e la produzione di etanolo.
 

Salvaguardia dell’ambiente 

Ceppi naturali, o ingegnerizzati, di specifici microrganismi si sono rivelati in grado di degradare rapidamente le sostanze inquinanti fino ad abbassarne la concentrazione a livelli accettabili, permettendo di bonificare vaste aree di terreni o acque da inquinanti quali petrolio, gomme, vernici, isolanti elettrici, tessuti, metalli pesanti. Analogamente, le tecniche di fitorisanamento sfruttano la capacità di alcune piante di assorbire metalli pesanti e altri composti presenti nel terreno (come gli olii di scarico); è inoltre possibile ingegnerizzare varietà vegetali per essere "spazzini" sempre più efficienti dell’ambiente contaminato. Non va infine dimenticata la diagnostica ambientale: il biotech infatti permette di disporre di sistemi diagnostici raffinati e sensibili in grado di rilevare, in tempo reale, il grado di inquinamento del suolo o delle acque.

Biotecnologie alimentari

Nell’ambito del settore delle biotecnologie, le applicazioni nel comparto agro-alimentare sono numerose e includono: produzione di enzimi e di inoculi microbici per la produzione di alimenti e bevande (es. come starter per la vinificazione, la caseificazione e la panificazione); diminuzione della tossicità alimentare e del potere allergenico (es. la soia con ridotta allergenicità); aumento delle componenti nutritive (es. il “Golden rice” arricchito con vitamina A o la “protato”, la patata a elevato contenuto proteico); eliminazione dei fattori antinutrizionali (es. fitrati nei cereali o il fattore antitripsinico nella soia); gli additivi alimentari e mangimistici (es. gli “insilati” e gli altri prodotti di fermentazione) ottenuti per fermentazione o con altri processi biotecnologici. 

Conservazione e restauro

Le biotecnologie sono state impiegate perfino nell’ambito della conservazione e restauro di opere d’arte. Affreschi, sculture, monumenti, molto suscettibili al deterioramento causato dall’invecchiamento dei materiali e dall’inquinamento, sono stati trattati con alcuni microgranismi (“batteri restauratori”) che degradano i solfati e i nitrati, trasformandoli in gas non tossici che vengono dispersi nell’atmosfera; microrganismi biocalcificanti, invece, sono stati usati come consolidanti della pietra. La biopulitura è già stata applicata con successo per la rimozione di croste nere da una lunetta del Duomo di Milano, della Fontana dei Quattro Fiumi a Piazza Navona a Roma, per la rimozione dello stucco dal basamento della Pietà Rondanini di Michelangelo e per la pulitura di marmi policromi del Duomo di Firenze. 

 

Responsabile Settore Industriale