BIORAFFINERIA IN DIATOMEE: COME L'INTENSITÀ LUMINOSA DI CRESCITA REGOLA LA PRODUZIONE DI COMPOSTI AD ALTO VALORE BIOLOGICO

Bioraffineria in Diatomee: come l’intensità luminosa di crescita regola la produzione di composti ad alto valore biologico Le diatomee, i maggiori produttori primari in oceano, stanno riscontrando un interesse sempre maggiore in ambito biotecnologico, in quanto potenzialmente impiegabili nelle bioraffinerie. Questi microorganismi non solo sono in grado di produrre grandi quantità di lipidi sfruttabili come biocarburanti, ma sintetizzano altre molecole ad alto valore biologico, come PUFAs, pigmenti (in particolare la fucoxantina) e crisolaminarina. Ciò che rende le diatomee ancora più interessanti è la loro parete silicea mesoporosa, chiamata frustulo, che sta trovando impiego in diverse applicazioni come nanomateriale. La presente tesi si è occupata di verificare come una diversa intensità luminosa di crescita (15, 60, 180 μmol fotonim-2s-1) delle diatomee prese in esame (Navicula sp., Conticribra weissflogii e Chaetoceros muelleri) influenzasse la loro performance di crescita e composizione biochimica, in ottica di un possibile scale-up in bioraffineria. Navicula sp. ha mostrato una migliore performance sia in termini di crescita che di macromolecole prodotte se cresciuta alle basse intensità luminose, con un aumento di sintesi di fucoxantina, proteine e carboidrati a discapito dei lipidi. Risultato opposto per C. weissflogii che invece è favorita dall’aumentare dell’irraggiamento, mostrando una maggiore crescita e produzione di lipidi e proteine. C. muelleri non evidenzia differenze significative nella composizione biochimica in risposta alle diverse luci di crescita. Per quanto riguarda la struttura del frustulo, un incremento significativo di biodeposizione di silicio è stato osservato in Navicula sp. cresciuta ad alta luce. Questo risultato suggerisce che in alcune specie, la luce di crescita può essere considerata uno strumento economico per la manipolazione di differenti strutture silicee. In conclusione, l’intensità luminosa di crescita è un parametro cruciale per lo scale-up di produzione di diatomee e la riuscita di una bioraffineria.