POSSIAMO USARE LE PIANTE COME BIOFABBRICA DI COMPOSTI UTILI? CINZIA FORNI Laboratorio di Botanica e Fitotecnologie, Dipartimento di Biologia [email protected].

Slide 1 POSSIAMO USARE LE PIANTE COME BIOFABBRICA DI COMPOSTI UTILI? CINZIA FORNI Laboratorio di Botanica e Fitotecnologie, Dipartimento di Biologia [email protected] Slide 2 “Cibo” 2 QUALI MATERIALI FORNISCONO LE PIANTE ? L’uomo dipende quasi completamente dalle piante per la sua alimentazione, in quanto i vegetali o loro derivati sono tra le fonti principali di cibo Slide 3 Fibre Materiale per costruzioni 3 Materiale per l’energia Slide 4 MEDICINALI 4 Slide 5 Slide 6 CELLULA VEGETALE COME BIOFABBRICA? 6 Slide 7 LE PIANTE SONO COMPOSTE DA UNA ENORME QUANTITÀ DI MOLECOLE DIVERSE. Ciascun costituente può essere estratto e funzionalizzato allo scopo di produrre:  frazioni alimentari e non  Prodotti intermedi agro-industriali 7 Slide 8 95% DELLE PIANTE  Carboidrati  Lignina  Proteine  Grassi 8 Slide 9 5% DELLE PIANTE  Vitamine  Coloranti  Altre piccole molecole importanti per le bioraffinerie 9 Slide 10 Pigmenti delle piante: Flavonoidi Slide 11 11 Buoni “bersagli” per la produzione di composti nuovi nelle piante sono: I composti che possono essere prodotti più efficientemente hanno proprietà migliori hanno la necessità di tanto materiale a basso costo Biotecnologie bianche Biotecnologie rosse Slide 12 12 Slide 13 MATERIE PRIME PER L’INDUSTRIA 13 Materie prime per l’industria alimentare Slide 14 Alcuni polimeri tipicamente vegetali sono importanti materie prime dell’industria alimentare. amido e proteine un altro importante componente della parete cellulare, le pectine. Slide 15  Hanno importanti ruoli fisiologici e nel determinare aspetto e consistenza dei cibi.  Come molecole, manifestano viscosità, capacità di formare gel e di legare ioni. 15 Slide 16 Per estrarre le pectine, si fa largo uso industriale dei residui della spremitura di mele ed agrumi, della polpa della barbabietola da zucchero, della testa del girasole, fibre della patata, pelle di cipolla, caffè, cacao. Non interessa solo la qualità e la natura della materia prima ma anche la comodità ed accessibilità dei luoghi di produzione. L’aggiunta di pectine industriali come ingrediente in molti cibi non cambia necessariamente le caratteristiche sensorie dei cibi ma può apportare i benefici nutrizionali propri delle fibre solubili. Slide 17 Colture in vitro di piante 17 Slide 18 18 Colture in vitro Slide 19  Le colture in vitro possono rappresentare una fonte di metaboliti secondari che possono venire utilizzati come:  Additivi alimentari  Aromatizzanti  Fragranze,  Coloranti,  Farmaceutici 19 Slide 20 Pianta HPLC screening Coltura in vitro Selezione di linee cellulari altamente produttive Bioreattore Slide 21  E’ crescente l’interesse nell’utilizzo delle piante come sistemi di espressione per la produzione di "proteine ricombinanti"  Diverse proteine d’interesse farmaceutico si basano su queste procedure, es. anticorpi, vaccini, prodotti del sangue, ormoni e regolatori di crescita 21  Molti semi possono essere sterilizzati senza grossi problemi  I semi contengono meno del 10% di acqua  Contenuto in proteine 10-40 % del peso