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In data 17.04.08
Mariateresa De Pascale
Anno 5
Edizione Aprile 2008
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I batteri ci salveranno
Era il 1985 quando il sogno di clonare il DNA diventava realtà grazie ad un enzima, la DNA polimerasi, estratta da un batterio resistente alle alte temperature, il Thermus acquaticus. Il potenziamento della tecnica nota come PCR, polimerase chain reaction, si tradusse in una accelerazione per la ricerca scientifica e nella rivoluzione biotecnologica. Oggi la famiglia dei microrganismi super resistenti è molto cresciuta e l'industria comincia a convertirsi sempre più all'utilizzo delle biotecnologie che spesso offrono soluzioni più economiche e processi più sostenibili grazie proprio alle potenzialità dei batteri cosidetti extremofili.
Un esempio è il Deinococcus radiodurans", appartenente ad una delle famiglie più antiche, gli Archeobatteri, in grado di colonizzare ambienti molto diversi, da quelli più estremi a quelli più ospitali, grazie alla sua resistenza alla disidratazione, a molti agenti chimici e all'adattamento ad un ampia gamma di valori di temperatura e salinità. Questo microscopico dinosauro si difende bene anche da dosi letali di radiazioni ionizzanti senza accumulare mutazioni nel suo genoma che invece si autoripara. In futuro potremo carpire i suoi segreti e magari aggiustare un gene difettoso e sconfiggere il cancro; nel frattempo l'industria biotecnologica ha già scoperto come utilizzare i suoi enzimi per potenziate alcune reazioni, PCR compresa, di dieci volte. Nelle mani dei biologi molecolari gli extremofili sono una preziosa fonte di potenziale biotecnologico e potrebbero anche aiutarci a ridurre e sconfiggere l'inquinamento ambientale.
Gli enzimi da essi derivati sono estremamente stabili e resistenti a condizioni in cui gli enzimi e le proteine in genere non solo non possono espletare la loro funzione, ma nemmeno esistono più come tali: da -5 a 120°C e in presenza di solventi organici. Un grande impulso allo studio degli extremofili viene dalle perforazioni oceaniche che oggi possono spingersi fino al cuore della terra; lì dove si fanno le prove generali per l'inferno o nei ghiacciai dell'Antartico, gli extremofili si moltiplicano. Sono i primi colonizzatori dei black smokers, le bocche infuocate dei fondali oceanici da cui la roccia fusa sprigiona i suoi elementi sotto forma di composti chimici letali per la maggior parte degli esseri viventi. Per questi organismi semplici ed efficenti quelli che per noi sono veleni, rappresentano nutrienti o una fonte di energia. Dove la luce del sole non arriva producono così sostanze organiche dando il via alla catena alimentare che arriva fino a noi. Intorno alle bocche più tiepide abbondano batteri che trasformano i nitrati o il metano in ammonio. In entrambi i casi le reazioni a vvengono in assenza di ossigeno, la fonte di energia è invece l'anidride solforosa, un composto altamente tossico usato nell'industria tessile e purtroppo molto solubile in acqua. Le peculiari esigenze nutrizionali dei nostri piccoli alleati, sono già impiegate per rendere il trattamento delle acque reflue meno costoso.
La salvaguardia dell'ambiente con processi e attività sostenibili, volte alla riduzione delle emissioni di CO2 e di altri inquinanti, ad una riduzione del consumo di energia e dei materiali di scarto, si può realizzare oggi grazie alle biotecnologie come già da tempo fa la cosidetta biotecnologia bianca, white biotechnology. L'industria infatti ha scoperto che la natura offre strumenti come batteri ed enzimi da essi derivati che permettono di ridurre i costi e i tempi di produzione senza danneggiare l'ambiente. Reazioni chimiche normalmente effettuate in fase organica ad elevatissime temperature e con la generazione di sostanze tossiche di scarto, possono essere sostituite da processi bioindustrali in ambiente acquoso. Ad esempio nell'industria tessile il trattamento chimico del cotone in sostanze alcaline, può essere sostituito da un trattamento in acqua permettendo di ridurre l'impatto ambientale del 65%. Sono le industrie stesse ad ammettere che il vantaggio per loro è tangibile e per questo le bioindustrie hanno creato l' associazione EuropaBio per promuovere l'utilizzo delle biotecnologie a livello europeo. Quando da un processo chimico in dieci passaggi si passa ad un processo biotecnologico che ne richiede uno solo per produrre un antibiotico, la riduzione dei costi è del 40% e l'impatto ambientale è ridotto in egual misura. Anche se il prodotto industriale non è sempre "pulito" i prodotti di scarto nel caso di processi biotecnologici sono più compatibili con i normali trattamenti delle acque reflue e talvolta altri batteri possono aiutare a distruggere i contaminanti, con un ulteriore guadagno in termini di sostenibilità.
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Autore: Mariateresa De Pascale
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