Simbiosi industriale per la riduzione delle emissioni di CO2 e sua conversione biochimica in biomasse Algali produttrici di molecole bioattive per la prevenzione dei Tumori. Una sintesi tra economia circolare, salute e ambiente.

Dagli inizi del 1800 ad oggi, ed in particolare, in questi ultimi 50 anni, le emissioni di CO2 connesse alle attività umane sono progressivamente aumentate. La presenza massiva di anidride carbonica in atmosfera ha comportato un incremento dell’effetto serra determinando il surriscaldamento del clima terrestre. Tale fenomeno a sua volta causa squilibri in campo atmosferico, idrico, biologico con inevitabili conseguenze sulla salute umana. Al fine di ridurre le concentrazioni di CO2, si dovrebbe entrare nell’ottica della cosiddetta economia circolare; la quale mira a dare un valore ai materiali considerati scarti, ma per i quali invece può essere destinata un’altra vita. Ad esempio, la CO2 generata da processi industriali, invece di essere rilasciata nell’ambiente potrebbe essere captata e riutilizzata in altri ambiti, come ad esempio nella produzione di biomassa algale. Ad oggi le microalghe, ovvero microrganismi sia eucarioti che procarioti (quest’ultimi noti ai più come “alghe verdi-azzurre”) rappresentano i sistemi più studiati nel settore delle biotecnologie in quanto presentano enormi potenziali soprattutto nell’ambito nelle energie rinnovabili, ovvero come combustibile, nel campo di depurazione delle acque reflue, ma soprattutto nella produzione di integratori alimentati e prodotti bioattivi per uso farmaceutico. La scelta di impiegare questi organismi, rispetto alle comuni piante superiori terresti nasce dal fatto che le microalghe presentano una velocità di crescita molto più rapida, sono particolarmente idonee per il rapido assorbimento e trasformazione biochimica della CO2 e, contemporaneamente, producono biomolecole attive. La grande richiesta di tali prodotti ha spinto la ricerca scientifica a studiarne sistemi produttivi sempre più specializzati al fine di migliorarne le condizioni di coltivazione, cercando di aumentare la sintesi e la produzione di molecole bioattive. Diversi sistemi sono stati ad oggi utilizzati per incrementare la produzione delle sostanze bioattive in tali cellule, in risposta a fattori di stress, come ad esempio la limitazione della disponibilità di nutrienti, la creazione di shock termici o ancora alterando il fotoperiodo, tutto al fine di migliorare la produzione soprattutto di acidi grassi. Nonostante questi siano i metodi più utilizzati, tali azioni innescano condizioni estreme nelle quali viene inibita significativamente come effetto diretto la crescita algale, conducendola persino alla morte. Per ovviare a questi problemi si potrebbe usare la tecnologia dei microRNA artificiali (miRNA) come strumento utile per manipolare vie metaboliche specifiche al fine di stimolare efficacemente la produzione di acidi grassi nella microalga. Scopo della presente tesi è stato: 1. mettere a punto un protocollo di coltivazione per la microalga Haematococcus p. in un impianto chiuso (bioreattore), presso l’azienda Plasticalfa S.r.l, al fine di consentirne una crescita ottimale. 2. Separazione e recupero dello shells e della frazione lipidica presso il LIAA. 3. Caratterizzare i contenuti in acidi grassi e in particolare riguardo al contenuto in Astaxantina e sue forme esterificate, presso il Campus di Ourense - laboratorio di ingegneria chimica nella Facoltà di Scienze Università de Vigo (Spagna). 4. Descrivere il miRNome della specie algale, ricercando i miRNA responsabili della produzione di Astaxantina presso l’Unità Operativa Mutagenesi e Prevenzione Oncologica del IRCCS Policlinico San Martino dell’Università di Genova. 5. Test in vitro per saggio capacità antiossidante presso il LIAA.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• FAVARA, Claudia

Contributors dc:contributor

• FERRANTE, Margherita

• CO2 Emission
• Circular Economy
• Microalgae Biotechnology
• Bioactive Molecule
• Astaxanthin
• Synthetic microRNAs (miRNAs)
• Haematococcus pluvialis
• Emissione di CO2
• economia circolare
• Biotecnologie delle microalghe
• Molecole bioattive
• Astaxantina
• microRNA

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/691051

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/691051