Ballottari Matteo

Sessione: EUROPA, MEDITERRANEO E ALGHE: DAI PROGETTI ALLA PRODUZIONE

Produzione di astaxantina in microalghe: limiti e possibili soluzioni biotecnologiche

L’astaxantina è un carotenoide con un forte potere antiossidante utilizzato in diversi campi come nutraceutico, integratore alimentare, mangime e come agente pigmentante in acquacoltura. L’astaxantina può essere prodotta sinteticamente o accumulata naturalmente in specie di microalghe come Haematococcus pluvialis o Chlorella zofingensis. Nonostante l’elevato accumulo di astaxantina per biomassa secca in H. pluvialis, questa specie algale è difficile da coltivare, con una bassa produzione di biomassa in fotobioreattori su larga scala, riducendo ulteriormente la produzione complessiva di astaxantina. Le condizioni di crescita utilizzate per indurre l’accumulo di astaxantina in H. pluvialis comportano stress e / o carenza di nutrienti che riducono ulteriormente l’accumulo di biomassa. Inoltre, i nostri recenti risultati dimostrano che l’accumulo di astaxantina in H. pluvialis avviene in parte anche nei plastidi, i compartimenti cellulari in cui avviene la fotosintesi, andando in un qualche modo a destabilizzare il processo fotosintetico alla base del metabolismo cellulare per la produzione di biomassa. Dall’altro lato, C. zofingesis è una specie a crescita rapida in grado però di accumulare una quantità relativamente bassa di astaxantina per biomassa. Inoltre, in entrambi i casi, la presenza di pareti cellulari rigide influenza negativamente la resa, la qualità e la biodisponibilità dei composti bioattivi recuperati da queste biomasse. Verrano dunque presentati possibili interventi biotecnologici su diverse specie di alghe al fine di aumentare la produttività dell’astaxantina nelle microalghe. In particolare, tramite l’ingegnerizzazione metabolica dell’alga verde C. reinhardtii è stata ottenuta un’alta produzione di astaxantina, fino al 70% dei carotenoidi totali.