Fotosintesi artificiale per una produzione alimentare rispettosa dell'ambiente

Jan 16, 2024

Garantire l’approvvigionamento alimentare alla popolazione mondiale in costante crescita e allo stesso tempo proteggere l’ambiente sono obiettivi spesso contrastanti. Ora i ricercatori dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) lo hanno fattosviluppato con successo un metodo per la produzione sintetica di proteine ​​nutrizionali utilizzando un tipo di fotosintesi artificiale. L’industria dei mangimi per animali è il principale motore della forte domanda di grandi volumi di proteine ​​nutrizionali, adatte anche per l’uso in prodotti sostitutivi della carne.

Un gruppo guidato dal professor Volker Sieber del TUM Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability (TUMCS) è riuscito a produrre l’amminoacido L-alanina, un elemento essenziale delle proteine, dal gas dannoso per l’ambiente CO2. Il loro processo biotecnologico indiretto prevede il metanolo come intermedio. Fino ad ora, le proteine ​​per l’alimentazione animale sono state prodotte tipicamente nell’emisfero meridionale, con esigenze di spazio agricolo su larga scala e conseguenze negative per la biodiversità.

La CO2, che viene rimossa dall'atmosfera, viene prima trasformata in metanolo utilizzando elettricità verde e idrogeno. Il nuovo metodo converte questo intermedio in L-alanina in un processo a più fasi utilizzando enzimi sintetici; il metodo è estremamente efficace e genera rendimenti molto elevati. La L-alanina è uno dei componenti più importanti delle proteine, essenziale per la nutrizione sia dell'uomo che degli animali.

Sieber, della cattedra di Chimica delle risorse biogeniche della TUM, spiega: "Rispetto alla coltivazione delle piante, questo metodo richiede molto meno spazio per creare la stessa quantità di L-alanina, quando l'energia utilizzata proviene da fonti solari o eoliche. Un uso efficiente dello spazio significa che una sorta di fotosintesi artificiale può essere utilizzata per produrre la stessa quantità di generi alimentari su un numero significativamente inferiore di acri. Ciò apre la strada a una minore impronta ecologica in agricoltura."

La produzione di L-alanina è solo il primo passo per gli scienziati. "Vogliamo anche produrre altri amminoacidi dalla CO2 utilizzando energia rinnovabile e aumentare ulteriormente l'efficienza nel processo di realizzazione", afferma la coautrice Vivian Willers, che ha sviluppato il processo come dottoranda presso il TUM Campus Straubing. I ricercatori aggiungono che il progetto è un buon esempio di come la combinazione di bioeconomia ed economia dell’idrogeno possa consentire di raggiungere una maggiore sostenibilità.

- Il presente comunicato stampa è stato originariamente pubblicato sul sito web dell'Università Tecnica di Monaco