Casella Patrizia

Ricercatrice, ENEA

14 febbraio

Sessione: I BENEFICI DELLE ALGHE: UTILIZZI E APPLICAZIONI

Relazione: Il progetto VALUEMAG: dalle microalghe ai macro benefici per la salute umana

Molino(a,*), P. Casellaa, R. Balducchib, D. Karatzac, A. Ferrarod, D. Musmarrac, E. Hristoforoud

In questi ultimi anni, l’interesse sviluppato nei confronti delle microalghe è dovuto alla loro capacità di produrre composti ad elevato valore aggiunto. Tra i prodotti ricavati dalle microalghe quelli maggiormente richiesti sono sostanze coloranti, come i carotenoidi, con proprietà vitaminiche e/o antiossidanti, e gli acidi grassi polinsaturi, per il loro contenuto di omega-3 come l’acido eicosapantenoico (EPA) e l’acido docosaesanoico (DHA). Le loro applicazioni in campo industriale sono principalmente rivolte al settore alimentare e mangimistico come additivi coloranti e vitaminici, al settore nutraceutico come integratori, ed al settore cosmetico come agenti umettanti o coloranti. L’utilizzo dei bio-prodotti derivati dalle microalghe nel settore mangimistico è inoltre molto richiesto dal settore dell’acquacoltura, in cui sono sempre più necessari mangimi con additivi naturali per la salute del consumatore, del prodotto allevato e per la sostenibilità del settore nei confronti dell’ambiente.

Attualmente, l’astaxantina, un carotenoide dalla colorazione rosso-bruna e gli oli ricchi di EPA e di DHA sono gli additivi maggiormente utilizzati in acquacoltura. Tuttavia, l’astaxantina, che viene aggiunta come additivo nei mangimi dei salmonidi per donare la colorazione rossastra alle loro carni è ancora di natura sintetica oppure viene prodotta dal lievito Phaffia rhodozyma, mentre l’arricchimento con EPA e DHA dei mangimi avviene mediante l’utilizzo di olio di pesce. Nonostante l’astaxantina venga prodotta dalla microalga Haematococcus pluvialis e gli oli ricchi di EPA e di DHA vengano prodotti da diversi ceppi microalgali in quantità superiori rispetto alle attuali fonti di approvvigionamento, la loro applicazione risulta poco competitiva a causa dei costi di coltivazione delle microalghe e di estrazione di questi bio-prodotti.

In tal senso, Il progetto VALUEMAG (Valuable Products from Algae Using new Magnetic Cultivation and Extraction Techniques), finanziato dalla Bio based Industry Joint Undertaking (BBI JU), si pone come obiettivo quello di sviluppare un innovativo sistema di coltivazione delle microalghe basato su un fotobioreattore magnetico conico per incrementare la produttività di specie microalgali destinate alla produzione di carotenoidi (beta-carotene, luteina ed astaxantina) ed omega 3 (EPA e DHA) e ridurne i costi di coltivazione. Negli ultimi decenni per migliorare la coltivazione delle microalghe sono stati fatti notevoli sforzi per la progettazione dei fotobioreattori e, anche se è stata  raggiunta una buona efficienza, i costi di gestione sono ancora troppo elevati. Il progetto VALUEMAG sta sviluppando una metodologia che permette di introdurre nanoparticelle magnetiche biocompatibili all’interno di cellule microalghe selezionate. Una volta modificate magneticamente, tali cellule saranno immobilizzate su una superficie magnetica e costantemente esposte alla luce, mentre un sottilissimo strato d’acqua favorirà lo scambio gassoso. Questo nuovo tipo di fotobioreattore magnetico è installato su una camera di crescita alimentata con aria arricchita con CO2. Nel complesso queste innovazioni potrebbero ridurre drasticamente i costi di gestione e migliorare la qualità della produzione delle microalghe. Un altro obiettivo è quello dell’implementazione dei processi estrattivi dei carotenoidi e degli omega 3 mediante l’utilizzo di solventi GRAS (Generally Recognized as Safe) come l’acetone e l’etanolo e di fluidi supercritici come la CO2 (CO2-SFE). Queste tecnologie consentono infatti di evitare la tossicità della presenza di solventi organici e di ottimizzare il recupero di questi bioprodotti per un loro migliore inserimento nel mercato dei mangimi e della nutraceutica.

 

Ringraziamenti

Questo progetto ha ricevuto un finanziamento da parte della Bio Based Industries Joint Undertaking nell’ambito del programma Europeo di ricerca e di innovazione Horizon 2020 (grant agreement No. 755695)


a ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), Piazzale Enrico Fermi 1, 80055 Portici, NA, Italia
b ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA), SS Jonica 106-km 419+500, 75026 Rotonella (MT), Italia
c Dipartimento di Ingegneria, Università della Campania “L. Vanvitelli”, 81031 Aversa, Italia
d Laboratory of electronic sensors, School of Electrical and Computer Engineering, National Technical University of Athens, Zografou Campus, 9, Iroon Polytechniou str, 15780 Athens, Greece
*Autore di riferimento: Antonio Molino; e-mail: antonio.molino@enea.it

 

Per i dettagli della sessione e gli altri interventi, potete visionare il Programma a questo link

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