Il gruppo di lavoro di Roberto Bassi

Il gruppo di lavoro dell’università di Verona composto da Giulia Bonente e Matteo Ballottari e guidato dal professor Roberto Bassi, docente di Fisiologia Vegetale del Dipartimento di Biotecnologie ha realizzato una ricerca per la produzione di bio-combustibili da alghe che è stata pubblicata da Plos Biology, una delle riviste più prestigiose in ambito scientifico. E la prospettiva è crere una alga super-efficiente per produrre combustibili.

Le alghe unicellulari sono da tempo indicate come una delle risorse più promettenti per sostituire il petrolio con una materia prima ricca di energia da cui si possono ricavare combustibili puliti come il bio-diesel ed il bio-idrogeno.

Questi combustibili non aumentano il livello di CO2 atmosferica e possono essere prodotti direttamente dall’energia solare, una risorsa di cui il nostro paese è ricco. Tale prospettiva è stata finora allontanata dal basso rendimento delle alghe quando, invece che nel loro ambiente naturale, sono cresciute negli impianti (fotobioreattori) per il loro sfruttamento industriale.  In queste condizioni di affollamento e luce eccessiva le alghe sono sottoposte a stress e attivano dei meccanismi di difesa che limitano la crescita ulteriore trasformando, invece, l’energia solare in calore.

“Gli alti costi per la costruzione degli impianti, assieme alla bassa produttività, hanno finora scoraggiato gli investimenti produttivi – spiega Bassi-.  La ricerca, condotta a Verona ha identificato le proprietà della proteina LhcSR3, prodotta dalle alghe in condizioni di stress luminoso e dimostrato che proprio questa proteina è in grado di catalizzare la reazione di trasformazione della energia luminosa in calore, sottraendola al metabolismo dell’alga e limitando la crescita”.

Per i loro esperimenti i due ricercatori, Bonente e Ballottari,  si sono più volte recati all’Università di Berkeley, dove hanno potuto misurare l’attività della proteina, prodotta in laboratorio con tecniche di ingegneria genetica, con i laser ultraveloci disponibili all’istituto di Chimica-Fisica, diretto da Graham Fleming. Inattivando i geni che codificano per la proteina LhcSR3 è possibile costruire un ceppo algale in cui una porzione maggiore dell’energia solare venga usata per la sintesi di biomassa, la materia prima da cui si estraggono i bio-combustibili. La costruzione di tali ceppi è già in fase avanzata nei laboratori dell’Università di Verona e i test sulla loro produttività sono in corso su scala di laboratorio prima di passare al  livello di impianti pilota.

Questa ricerca è scaturita da un’altra, pubblicata sulla prestigiosa rivista Science nel 2008, in cui gli stessi autori avevano identificato i geni responsabili della produzione di calore nelle piante. All’epoca si pensava che piante e alghe utilizzassero gli stessi meccanismi di difesa dallo stress e quindi il processo fosse controllato dagli stessi geni; le ricerche condotte negli ultimi due anni dal gruppo di lavoro internazionale hanno invece mostrato che le alghe hanno geni propri e diversi e chiarito la loro funzione, aprendo la possibilità di sfruttamento per la produzione di bio-combustibili.