I fluidi supercritici nelle attività di downstream di processi biotecnologici: applicazione nella estrazione di PHAs da cellule microbiche

Anno
2018
Proponente Cleofe Palocci - Professore Associato
Sottosettore ERC del proponente del progetto
Componenti gruppo di ricerca
Abstract

I poliidrossialcanoati (PHA) sono tra i migliori candidati per la produzione della cosiddetta bioplastica in quanto vengono sintetizzati durante il processo fermentativo da diversi tipi di batteri, in mancanza di un nutriente fondamentale quale l¿azoto. Per il recupero è necessario estrarli dalla cellula batterica e purificarli, processo che incide notevolmente sui costi complessivi della produzione del polimero. Obiettivo della presente sperimentazione è lo studio di un nuovo processo di dowstream del PHA prodotto da colture microbiche miste che partendo dai risultati riportati in letteratura punta poi ad un miglioramento del processo attraverso la ricerca di nuove alternative. I processi più diffusi per l¿estrazione dei PHA dalla cellula sono l¿estrazione con solvente, cloroformio, e digestione della biomassa non contenente polimero da parte di un agente chimico quale l¿idrossido di sodio. Punto fondamentale del presente studio è l'uso di solventi "green" quali i fluidi supercritici da impiegare per la rottura delle pareti e membrane cellulari, facilitando il recupero e la purificazione del polimero. Tale processo può essere considerato ecosostenibile e in grado di fornire un prodotto ad elevata purezza, con una massa molare soddisfacente e un buon recupero. Per la standardizzazione della procedura di estrazione verrà utilizzata la CO2 supercritica per il suo basso costo, la sua reperibilità e i bassi tempi di reazione.
Al fine di ottenere una procedura di recupero in CO2 supercritica efficiente e standardizzata, verranno valutati diversi parametri: concentrazione della biomassa, T e P della CO2 supercritica e durata del trattamento ad alta P. Verrà proposto anche l'uso di un trattamento enzimatico sulla biomassa non contenente polimero, a valle del processo ad alta pressione, con idrolasi specifiche (peptidasi e glicosidasi) al fine di ottimizzare la resa e la purezza del PHA.

ERC
LS9_1, LS9_2, LS9_6
Keywords:
BIOMATERIALI, BIOTECNOLOGIE, CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI, PROCESSI E PRODOTTI BIOTECNOLOGICI

© Università degli Studi di Roma "La Sapienza" - Piazzale Aldo Moro 5, 00185 Roma