Biocarburante dallo zucchero grazie ad un enzima

Il galattano è un polimero del galattosio, uno zucchero con sei atomi di carbonio che può essere facilmente fermentato dal lievito in etanolo ed è di interesse per i ricercatori che cercano biocarburanti avanzati prodotti dalla biomassa derivata dalla cellulosa. Una collaborazione internazionale guidata dai ricercatori del Joint BioEnergy Institute (JBEI) del Department of Energy (DOE), ha identificato il primo enzima in grado di aumentare notevolmente la quantità di galattano nelle pareti cellulari delle piante.

A differenza dell’etanolo, i biocarburanti avanzati sintetizzati dagli zuccheri nelle pareti delle cellule vegetali possono  sostituire i combustibili come la benzina, il diesel e i combustibili per i jet con la stessa efficacia e senza che sia necessario modificare gli attuali motori. Inoltre, questi biocarburanti avanzati potrebbero essere bruciati senza rilasciare anidride carbonica in più in atmosfera. Tra le sfide fondamentali per rendere competitivi i biocarburanti avanzati c’è quella di trovare il modo per massimizzare la quantità di zuccheri della parete delle cellule vegetali che possono essere fermentati in combustibili.

“Abbiamo confermato l’identità dell’enzima GT92 come il primo enzima che ha mostrato di aumentare la biosintesi del galattano”, afferma Henrik Scheller, vice presidente della Feedstocks Division della JBEI. “Questa identificazione fornisce un nuovo importante strumento per la progettazione di colture bioenergetiche avanzate di carburante.”

I galattani sono  polisaccaridi della pectina, la sostanza appiccicosa dello zucchero che lega insieme le singole cellule nelle pareti delle cellule vegetali e viene usata per fare gelatine e marmellate. 

I ricercatori Henrik Scheller and April Liwanag hanno condotto uno studio  in cui è stato identificato il primo enzima per la crescita della biosintesi del galattano. “I galattani sono composti esosi, che a differenza dei pentosi, sono facilmente utilizzati dai microrganismi per fermentazione e la produzione di biocarburanti e di altri composti,” ha spiegato Scheller. “Sarebbe vantaggioso sviluppare impianti con contenuti maggiori di galattano invece di emicellulose composte in gran parte di pentosi.”

Attraverso studi genetici i ricercatori hanno scoperto che la sovraespressione di un particolare gene ha creato una produzione di galattano maggiore del 50% in una particolare pianta. 

Ora i ricercatori continueranno gli esperimenti per comprendere meglio i meccanismi che portano a questi risultati sperando poi di poter applicare lo stesso meccanismo anche ad altre piante.