Il biodiesel creato da un lievito geneticamente modificato

(Foto: Justin Sullivan/Getty Images)Ecco la ricetta per il biodiesel. Mentre l’agenzia Usa per la protezione dell’ambiente (Epa), ha accusato Fiat Chrysler di aver truccato i dati sulle emissioni di 104mila automobili a diesel tra il 2014 e il 2016, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit), raccontano su Nature Biotechnology, come hanno riprogrammato geneticamente le cellule di un lievito in modo da convertire gli zuccheri in lipidi in modo molto più efficiente, rendendo possibile la produzione di combustibili ad alta energia, come il diesel, rinnovabili ed economicamente sostenibili.
Per farlo il team di ingegneri ha utilizzato il lievito Yarrowia lipolytica, che produce naturalmente grandi quantità di lipidi. Successivamente, ha modificato geneticamente un ceppo di questi microrganismi, intervenendo sul loro metabolismo per aumentare notevolmente la loro produzione di lipidi. “Abbiamo riprogrammato il metabolismo di questi microrganismi per metterli in grado di produrre carburanti a rendimenti molto elevati”, spiega l’autore Gregory Stephanopoulos. “Abbiamo ottenuto circa il 75% del potenziale del lievito: il resto sarà oggetto di successiva analisi”.
I carburanti rinnovabili come l’etanolo, ricavato dal mais, sono utili come additivi della benzina utili per automobili. Tuttavia, i grandi veicoli come aerei, camion e navi, hanno bisogno di combustibili più potenti come, appunto, il gasolio. “Il diesel è il combustibile più adeguato per la sua elevata densità di energia e l’elevata efficienza dei motori che girano su diesel”, continua l’autore. “Finora è stato possibile realizzarlo solo da combustibili fossili”. Precedenti sforzi per sviluppare il biodiesel da oli da cucina usati hanno avuto un discreto successo, ma questo tipo di olio è una fonte di combustibile relativamente scarsa e costosa. Al contrario, invece, gli amidi come la canna da zucchero e il mais, sebbene siano più economici e abbondanti, devono essere prima convertiti in lipidi, che possono poi essere trasformati in combustibili ad alta energia, come il gasolio.
Più precisamente, il team di ricercatori si è così concentrato sugli elettroni generati dalla degradazione del glucosio, modificando le vie di sintesi del lievito che convertono la nicotinammide adenina dinucleotide, un prodotto di scomposizione del glucosio, in nicotinammide adenina dinucleotide fosfato, che può essere utilizzato per sintetizzare i lipidi. Testando più di una dozzina di vie metaboliche diverse, “abbiamo scoperto che la combinazione di due di questi percorsi ci ha dato i migliori risultati, anche se ancora non sappiamo quale sia il meccanismo preciso del perché funzioni molto meglio di altri”. Tuttavia, grazie a questo risultato, le cellule del lievito richiedono solo due terzi della quantità di glucosio necessario per produrre la stessa quantità di olio.
Ora i ricercatori sperano di rendere questo processo ancora più efficiente. “C’è ancora spazio per ulteriori miglioramenti – conclude l’autore – e se ci spingiamo in questa direzione, allora il processo diventerà ancora più efficiente, ovvero che richiede ancora meno glucosio per produrre un gallone (poco meno di 4 litri) di petrolio”. Inoltre, i ricercatori stanno sperimentando l’utilizzo di fonti ancora più economiche di materiale vegetale, come l’erba e i rifiuti agricoli, che richiederebbe la conversione della cellulosa in glucosio.
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