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NEWSDal mondo[Top]
Per riuscire a garantire le risorse alimentari necessarie al fabbisogno mondiale occorre da un lato che ci sia una volontà politica autentica, unita a politiche coordinate e mirate, e dall’altro investimenti significativamente più elevati. È quanto affermato da CropLife International in un documento relativo alle prospettive internazionali sulla sicurezza alimentare. Perché gli investimenti abbiano un impatto significativo occorre che le iniziative tengano conto di sei punti chiave:
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La Food and Agriculture Organization (FAO) ha lanciato Rust SPORE, un sito web per tracciare il progredire della diffusione del fungo Ug99, ceppo particolarmente aggressivo di ruggine frumento, e di altri tipi di ruggine. L’obiettivo è quello di fornire le informazioni più aggiornate, che vengono raccolte dalle diverse squadre nazionali di controllo dei paesi che partecipano al progetto e saranno disponibili sia in riferimento alla situazione della ruggine del frumento che di nuovi ceppi eventualmente emergenti. Rust SPORE è parte del Programma Mondiale della FAO contro la malattia della ruggine del grano. "La comparsa di ceppi di Ug99 nell’Africa orientale ha trasformato la ruggine dello stelo (Puccinia graminis) da malattia tenuta sotto controllo a vera e proprio minaccia a livello mondiale” ha sottolineato David Hodson, coordinatore della FAO per la ruggine del grano. "Il ceppo Ug99 è simile al virus dell’influenza, evolve in continuazione. La sua diffusione costante e la comparsa di nuove varianti che hanno spezzato la resistenza dei principali geni esistenti ne fanno una minaccia crescente". L’articolo completo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.fao.org/news/story/it/item/42796/icode/ [Top]
Il CIMMYT (International Maize and Wheat Center) ha recentemente sviluppato due programmi per frumento e mais. Si tratta di un ulteriore passo strategico per cercare di migliorare la sicurezza alimentare e garantire mais e frumento accessibili alle popolazioni più povere tra cambiamenti climatici e una domanda sempre crescente, tutelando allo stesso tempo l’ambiente. Tali programmi puntano a riformulare ed espandere le collaborazioni tra i diversi partner per la ricerca e lo sviluppo e ottenere progetti di ricerca su mais e frumento orientati ai risultati. Il CIMMYT ha presentato una bozza dei programmi, in collaborazione con altri centri di ricerca: i centri CGIAR (Consultative Group on International Agricultural Research), l’IITA (International Institute for Tropical Agriculture) e l’ICARDA (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas). Le proposte sono state presentate al Consortium Board del CGIAR per ulteriori approfondimenti una volta raccolti tutti i feedback dei diversi partner in tutto il mondo. L’articolo originale è disponibile al seguente indirizzo: http://www.cimmyt.org/index.php?option=com_content&view=article&id=661%3Anew-maize-and-wheat-mega-programs-to-fight-hunger-poverty-and-resource-degradation&catid=248%3Aabout-mega-programs&Itemid=1449&lang=en. [Top]
Le sementi prodotte tramite agrobiotecnologie e i sistemi di coltivazione sostenibile che ne sono facilitati sono strumenti chiave per poter coltivare una maggiore quantità di prodotti per l’alimentazione umana e animale, fibre e carburante, tutelando nel contempo anche l’ambiente. È quanto sottolinea il rapporto Facilitating Conservation Farming Practices and Enhancing Environmental Sustainability with Agricultural Biotechnology redatto dal Conservation Technology Information Center (CTIC). Secondo il rapporto le sementi biotech coltivate con tecniche sostenibili sono state identificate come la migliore soluzione per aumentare le rese e proteggere l’ambiente. Viene inoltre sottolineato che la prossima generazione di sementi biotech avrà caratteristiche output di valore: profili più sani di oli e semi; modifica o eliminazione dei principali allergeni e trasformazione in biocarburanti più efficiente. Una sintesi del rapporto è disponibile al seguente indirizzo: http://www2.ctic.purdue.edu/biotech/pdfs/Biotech_Executive_Summary.pdf [Top]
Un ulteriore vantaggio derivante dai progressi nell’agricoltura ad alta resa è contributo che hanno a rallentare il riscaldamento globale riducendo le emissioni di gas serra. Secondo quanto riportato nel documento pubblicato online intitolato: Proceedings of the National Academy of Sciences, alcuni ricercatori dell’Università di Stanford stimano che circa mezzo milione di miliardi di tonnellate di diossido di carbonio siano stati annullati con il disboscamento delle foreste o praterie per uso agricolo. I ricercatori hanno confrontato le emissioni effettivamente prodotte a livello mondiale tra il 1961 e il 2005 con quelle stimate in scenari teorici. Secondo le stime dei ricercatori "gli ultimi miglioramenti nelle rese hanno probabilmente tenuto lontano dall’atmosfera le emissioni di gas serra equivalenti ad almeno 317 miliardi di tonnellate di diossido di carbonio, forse addirittura 590 miliardi di tonnellate". Il comunicato stampa è disponibile al seguente indirizzo: http://foodsecurity.stanford.edu/news/highyield_ [Top]
Un approccio più intelligente, innovativo, maggiormente focalizzato e conveniente per ridurre il problema della fame è il tema del documento Meeting the First Millennium Development Goal through "Business as Unusual". Il testo pubblicato dall’IFPRI (International Food Policy Research Institute) sottolinea che l’obiettivo di "riuscire a dimezzare il problema della fame entro il 2015 può ancora essere raggiunto, ma il modello di business finora comunemente utilizzato non sarà sufficiente". Shenggen Fan, autore del testo, espone cinque elementi chiave di questo approccio:
Inoltre, possono essere adottate tre tipi di intervento di riforma per migliorare il sistema di gestione alimentare globale: (1) migliorare le istituzioni esistenti e creare una struttura ‘ombrello’ per alimentazione e agricoltura; (2) formare dei sistemi da governo a governo per prendere decisioni su agricoltura, alimentazione e nutrizione; (3) coinvolgere in modo esplicito nuovi attori del sistema alimentare globale, insieme ai governi nazionali, in nuove organizzazioni e accordi internazionali. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.ifpri.org/publication/halving-hunger Americhe[Top]
Il botanico David Spooner e i suoi colleghi dell’International Potato Center in Peru sono giunti alla conclusione che il germoplasma della patata Neo-Tuberosum, usato a livello mondiale abbia avuto origine dalle montagne delle Ande e in particolare dai bassopiani del Cile meridionale. Spooner e il suo gruppo di lavoro sono giunti a questa scoperta misurando la diffusione della base genetica delle varietà moderne di patata e le linee selezionate dai terreni coltivati delle Ande e del Cile. Per studiare le origini delle 193 varietà di patata e di linee selezionate dai coltivatori, i ricercatori hanno utilizzato marcatori genetici microsatelliti –già usati dai tassonomisti per identificare specie strettamente correlate. Secondo Spooner i risultati ottenuti influenzeranno il modo di considerare le specie di patate da parte degli scienziati, soprattutto coloro che ne studiano la storia evolutiva. Tale risultato può inoltre essere utile come informazione aggiuntiva per i ricercatori che studiano l’identificazione e la classificazione delle patate. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/may10/germplasm0510.htm. [Top]
I lombrichi sono organismi importanti per la fertilità del terreno, poiché sono responsabili della decomposizione dei residui organici presenti nel suolo. Per analizzare gli effetti del mais Bt sui lombrichi David Andow e i suoi colleghi dell’Università del Minnesota scienziati hanno condotto uno studio della durata di quattro anni. È stato dimostrato che il mais Bt, attraverso le radici, rilascia nel suolo delle proteine che possono essere ingerite dai lombrichi. David Andow e il suo gruppo di lavoro hanno studiato quattro linee di lombrichi presenti in un campo coltivato con mais Bt e in uno coltivato con mais tradizionale. Hanno scoperto che non sussistono differenze rilevanti tra la popolazione presente nei due tipi di coltivazione. Tuttavia, poiché le linee di lombrichi disponibili nei campi prova erano limitate, i ricercatori suggeriscono di effettuare ulteriori studi utilizzando anche altre specie. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.gmo-safety.eu/en/news/743.docu.html [Top]
Presso l’Agricultural Research Service di Madison, nel Wisconsin, è attualmente in corso la selezione genetica di una varietà di patata che abbia come caratteristica una resistenza multipla contro diverse malattie fungine. La selezione si basa sul’utilizzo del germoplasma delle varietà selvatiche di patata. I genetisti Dennis Halterman e Shelley Jansky hanno identificato le specie di patate selvatiche contenenti i geni per la resistenza contro malattie quali la ruggine, la peronospora, l’alternariosi e la verticillosi. La varietà di patata selvatica Solanum verrucosum che contiene il gene della resistenza contro la peronospora è stata incrociata con un'altra varietà di patata selvatica che contiene il gene per la resistenza all’alternariosi. L’ibrido è al momento utilizzato per introdurre tali geni nelle varietà coltivate. Si sta inoltre studiando l’introduzione del gene per la resistenza contro la verticillosi presente nella varietà Solanum chacoense nel germoplasma delle varietà coltivate. Sono stati identificati i marcatori molecolari che potrebbero aiutare i selezionatori a tracciare velocemente lo sviluppo di una resistenza molteplice ai funghi nelle varietà di patata coltivate. L’articolo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.ars.usda.gov/is/pr/2010/100616.htm Asia e Pacifico[Top]
Le coltivazioni di colza Roundup Ready® in Australia occidentale hanno già superato le aspettative di Monsanto, azienda produttrice. Lo scorso mese di aprile il governo australiano ha approvato la coltivazione a fini commerciali del colza GM e attualmente ci sono oltre 70.000 ettari di terreno seminati, più del doppio rispetto a quanto previsto da Monsanto. Secondo Tom Breen, Business Manager di Monsanto per l’Australia occidentale, questa domanda così forte conferma la volontà dei coltivatori di utilizzare la nuova tecnologia in grado di rispondere alle loro esigenze. "Abbiamo visto che i coltivatori di quest’area vedono il colza Roundup Ready come un modo eccellente per rendere i loro sistemi di coltivazione più sostenibili, grazie all’affidabilità nel controllo delle infestanti e al supporto che ne traggono nella gestione della resistenza ad altri gruppi di erbicidi" ha commentato Breen. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.afaa.com.au/news/n_news-2119.asp. Europa[Top]
Se le piante fossero in grado di assorbire più zinco questo aiuterebbe a risolvere la mancanza di questo minerale nella dieta di molte persone. La carenza di zinco è alla base di ritardi nella crescita, sensibilità alle infezioni e diarrea, che si verificano nei bambini. Il genetista Mark Aarts in collaborazione con i suoi colleghi della Wageningen University (Olanda) ha scoperto la presenza nelle piante di due interruttori genetici che consentono un maggior assorbimento dello zinco. I risultati sono stati pubblicati nell’edizione online di Proceedings of the National Academy of Sciences. Gli interruttori genetici, identificati come bZIP19 e bZIP23, regolano l’assorbimento dello zinco nella pianta modello Arabidopsis thaliana. Una volta disattivati la pianta diventa estremamente sensibile a causa della carenza di zinco. Nel caso in cui uno solo dei due interruttori genetici era inattivo non si sono quasi mai osservate reazioni. La sfida è ora quella di riuscire ad attivare gli interruttori genetici nei momenti di carenza di zinco. L’articolo completo è disponibile all’indirizzo: http://www.wur.nl/UK/newsagenda/news/Zinc_switches_found_in_plants.htm [Top]
Alcuni ricercatori olandesi hanno individuato numerosi geni responsabili della resistenza nelle varietà selvatiche e coltivate di patata che possono proteggere la patata dal patogeno della peronospora. "Complessivamente abbiamo finora isolato 24 geni R" ha annunciato Evert Jacobsen dell’Università di Wageningen, in Olanda. "Tra questi ci sono geni di specie di patata che sembrano diversi, ma sono di fatto basati sullo stesso gene responsabile della resistenza. Se questa duplicazione fosse eliminata, si arriverebbe ad avere otto o nove diversi gruppi con geni di resistenza". In un comunicato stampa la Wageningen University ha inoltre annunciato la scoperta di numerosi geni correlati all’avirulenza (geni Avr) nella Phytophthora infestans. Questi geni Avr producono sostanze che scatenano una reazione immunitaria nella pianta di patata e previene dagli attacchi del patogeno. Ironia della sorte, se da un lato ora sono disponibili quantità di materiale genetico relativo alla patata con resistenza sostenibile contro il patogeno, ai ricercatori non è però consentito effettuare prove in campo. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.wur.nl/UK/newsagenda/news/Better_armed_to_fight_potato_blight.htm [Top]
Alcuni ricercatori dell’Università di Hohenheim (Germania), guidati dal professor Nicolaus von Wirén, hanno scoperto un modo per diminuire l’uso di fertilizzanti chimici mantenendo livelli elevati di produzione e di qualità. Con questo progetto, denominato "Rhizobacter for reduced fertilizer inputs in wheat" (RHIBAC) e incluso nell’area "Food quality and safety" del Sixth Framework Program dell’Unione europea, i ricercatori vogliono dimostrare che l’inoculazione di rizobatteri può sostituire oltre 50 kg di fertilizzante a base di azoto per ettaro, necessario per la produzione di frumento. I rizobatteri promotori della crescita nelle piante (PGPR) sono stati a lungo studiati e testati nel corso degli ultimi 30 anni, seppur con scarso successo e riproducibilità. La ricerca in oggetto ha cercato di capire più in profondità il modo in cui questi microbi lavorano e come possono essere utilizzati al meglio nei sistemi moderni di produzione. Nel Wiltshire, nella regione sud-occidentale dell’Inghilterra, è stata effettuata la sperimentazione in campo di quattro moderne varietà di frumento coltivati con diversi livelli di fertilizzazione di azoto e quattro ceppi RHIBAC incorporati nel seme durante la semina. Secondo i risultati raccolti tutte le quattro varietà hanno avuto un miglioramento nella resa, con una crescita pari al 6% in due diverse prove in cui al regime standard di fertilizzazione erano stati aggiunti rizobatteri selezionati, corrispondente alla quantità di 50 e di 100 kg azoto per ettaro. I risultati ottenuti devono comunque essere valutati in relazione a diverse condizioni e ambienti prima che si possa quantificare il risparmio a livello commerciale. L’articolo è disponibile al seguente indirizzo: http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=EN_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=32190 [Top]
Il gruppo di esperti scientifici OGM dell’EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) ha rilasciato un parere scientifico sulla richiesta di approvazione da parte di Dow AgroSciences in merito alla varietà di cotone GM 281-24-236 x 3006-210-23. Secondo l’EFSA la varietà GM è sicura tanto quanto la corrispondente varietà tradizionale ed è improbabile che essa abbia effetti dannosi per la salute umana e animale e per l’ambiente se utilizzata secondo l’uso prestabilito. Questa varietà, che include un tratto di resistenza agli insetti, è stata prodotta specificatamente per l’utilizzo in alimentazione umana e animale, per l’importazione e la lavorazione. I dettagli della valutazione scientifica sono disponibili all’indirizzo: http://www.efsa.europa.eu/en/scdocs/scdoc/1644.htm [Top]
Un gruppo di ricercatori del Sainsbury Laboratory, nel Norfolk (Inghilterra) hanno avviato una fase di sperimentazione in campo di una varietà GM di patata, modificata per essere resistente al patogeno Phytophthora infestans, molto diffuso, che causa la malattia della peronospora e fu responsabile della famosa carestia irlandese. Questa varietà GM, denominata Desiree, contiene due geni derivanti da specie di patate selvatiche non commestibili. “In un anno i coltivatori inglesi di patate trattano chimicamente le coltivazioni da 10 a 15 volte e nel 2007, anno particolarmente piovoso, l’Europa ha esaurito i prodotti chimici per il controllo della ruggine” ha spiegato il professor Jonathan Jones del Sainsbury Laboratory. “Se la nostra ricerca avrà successo, si potrà ridurre la quantità di prodotti chimici utilizzati e di diossido di carbonio emesso dai trattori”. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.ifst.org/about_ifst/hotspot/30200/GM_potato_trial_begins_in_Norfolk [Top]
L’isola di Réunion (Francia) è stata infestata da una malattia batterica che ha colpito la produzione di fiori da taglio Anthurium. La malattia, una forma di peronospora batterica, è stata portata nell’isola con l’importazione di fiori dall’Europa. I sintomi iniziali della ruggine batterica si presentano in forma di macchie fogliari oleose che diventano giallastre e necrotiche e si possono diffondere velocemente se non viene attuato un intervento curativo. In Francia un gruppo di ricercatori del CIRAD (Center for Agricultural Research Development) ha sviluppato e brevettato un kit per il rilevamento molecolare basato sull’amplificazione genica ai fini di controllare la diffusione della malattia. Il kit diagnostico è stato testato in 15 laboratori europei che hanno confermato il buon funzionamento tecnico di questo strumento di rilevamento molecolare, facile da usare e decisamente efficiente. L’Organizzazione europea per la protezione delle piante (EPPO) raccomanda l’uso di un kit specifico di rilevamento sensibile per il batterio per verificare le sementi importante che arrivano nell’isola. Utilizzando questo kit la quarantena obbligatoria di 18 mesi per le importazioni di Anthurium potrebbe essere ridotta a 2 mesi. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.cirad.fr/en/news/all-news-items/press-releases/2010/bacterial-blight-detection RICERCA[Top]
Il Capsicum, comunemente noto come peperone, è una delle verdure e delle spezie più antiche e diffuse del mondo per le sue caratteristiche nutrizionali, il suo sapore e il suo colore. I frutti maturi di peperone sono ricchi di carotenoidi, in particolare beta-carotene, capsantina e capsorubina. Gli esseri umani riescono a trasformare il beta-carotene in vitamina A; il consumo di peperone può quindi aiutare a prevenire le forme di cecità causate dalla carenza di vitamina A nei bambini. Ivette Guzmana della New Mexico State University e il suo team di colleghi hanno condotto uno studio dettagliato su sette varietà di peperone arancione, distinguendo sei tipi di carotenoidi e sequenze di DNA di quattro geni biosintetici di carotenoidi per identificare le variazioni genetiche e metaboliche tra le varietà. I ricercatori hanno utilizzato la tecnica denominata Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) per identificare i profili chimici delle sette varietà di peperone arancione. Hanno scoperto che il colore arancione potrebbe essere dovuto all’accumulo di beta-carotene o a una combinazione di carotenoidi rossi e gialli. Quattro geni biosintetici di carotenoidi sono stati clonati e sequenziati per verificare se specifici enzimi biosintetici di carotenoidi sono collegati con alcuni profili presenti nei peperoni arancioni. Questo ha portato alla scoperta di una nuova variante genetica (Ccs). Quando i ricercatori hanno operato una selezione per ottenere livelli più alti di beta-carotene, il fabbisogno di composizione chimica di carotenoidi è aumentata perché la selezione fenotipica ricorrente basata sul colore non era sufficiente. I risultati mettono in evidenza specifiche forme di geni (Ccs-3) che potrebbero funzionare da marcatori molecolari per la selezione di ceppi di peperoni arancioni con livelli più alti di beta-carotene e, di conseguenza, di provitamina A. Una sintesi dello studio è disponibile al seguente indirizzo: http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2010.04.014. [Top]
Il caffè tostato contiene un insieme complesso di composti volatili responsabili del caratteristico gusto e profumo che contraddistingue il caffè una volta pronto. La forte componente aromatica del caffè, come ad esempio il beta-damascenone, è stata identificata come derivante da alcuni precursori dei carotenoidi. Per approfondire la probabile correlazione tra carotenoidi e tipologia di aroma del caffè, Andrew Simkin e i suoi colleghi del Centro di Ricerca Nestlé ha misurato il contenuto di carotenoidi dei chicchi di caffè durante la fase di sviluppo. I ricercatori hanno individuato la presenza di luteina nel chicco e hanno scoperto che il chicco di grano non sviluppato contiene quantità significative di beta- e alfa-carotene, violaxantina e noexantina. Un’analisi complementare di tipo quantitativo dell’espressione genica ha inoltre evidenziato che tutti geni biosintetici di carotenoidi esaminati sono espressi nel chicco e che i livelli di trascrizione dipendono dal gene e dallo stadio di sviluppo. Quando il chicco è vicino alla maturazione i livelli di carotenoidi diminuiscono così come i livelli di trascrizione. Perciò i livelli di trascrizione più alti sono stati individuati nelle fasi verde-giallo, la stessa fase in cui è potenzialmente presente la massima sintesi di carotenoidi. Una sintesi dello studio è disponibile al seguente indirizzo: http://dx.doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.02.007. [Top]
Il fiore maschile del Pandanus fascicularis è importante dal punto di vista economico per il suo olio, caratterizzato da un sapore gradevole e da proprietà terapeutiche. Tuttavia, finora non era ancora stata effettuata la dissezione molecolare per l’identificazione dei geni associati al profumo così distintivo di questi fiori. Questo ha spinto M.S. Vinod della M.S. Swaminathan Research Foundation, India, e altri ricercatori a generare sequenze EST (Expressed Sequence Tags) e costituire un archivio di cDNA dei fiori maschili del P. fascicularis. I ricercatori hanno effettuato l’analisi della sequenza del DNA e hanno individuato 511 unigeni. Con un’annotazione funzionale si sono ottenuti 1952 termini di classificazione funzionale dell’ontologia genetica per 621 sequenze. L’analisi tramite blotting su gel di RNA di 26 trascrizioni con funzioni distinte, che potrebbero essere coinvolte nella fioritura e nella generazione delle componenti volatili, ha inoltre determinato i profili differenzialmente espressi. Oltre a fornire una panoramica dei geni espressi sono stati inoltre identificati geni candidati con espressione, principalmente controllati nell’infiorescenza maschile. I risultati di questo studio iniziale potrebbero essere utilizzati per future modifiche genetiche metaboliche delle componenti volatili dei fiori del P. fascicularis. Una sintesi dello studio è disponibile al seguente indirizzo: http://dx.doi.org/10.1016/j.jplph.2010.01.008. [Top]
L’adattamento potrebbe essere una delle migliori soluzioni disponibili per le dilaganti problematiche della produzione alimentare in relazione ai cambiamenti climatici. Fulu Tao dell’Accademia cinese delle Scienze e Zhao Zhang dell’Università Normale di Pechino hanno utilizzato un sistema di proiezione (super-ensemble-based probabilistic projection system o super EPPS) per la produttività di mais e dei flussi di evapotraspirazione (ET) durante la fase di crescita prevista entro il 2050 nel Nord della Cina. I ricercatori puntano inoltre ad analizzare il possibile contributo dell’adattamento alle rese e ai flussi ET del mais per lo stesso periodo. In base ai risultati entro il 2050 la produzione di mais potrebbe diminuire del 13.2-19.1% e l’ET del 15.6-21.8%, tenendo come riferimento i risultati relativi al periodo 1961-1990. Rispetto a uno scenario senza adattamento, se venissero utilizzate strategie di adattamento quali la semina anticipata, durata di crescita prestabilita secondo la varietà e la semina tardiva, la resa di mais registrerebbe una crescita tra -2,4% e -1,4%, 34,7–45,6% e 5,7–6,1%, mentre i flussi di ET potrebbero aumentare rispettivamente dello 0,7–0,9%, 9,4–11,6% e −0,4%-0,2%. Il contributo dato dalle strategie di adattamento potrebbe variare a seconda del luogo, del clima e delle caratteristiche delle varietà utilizzate. Lo sviluppo delle sementi con una tolleranza alle alte temperature e alti requisiti termici è quindi fortemente raccomandato per contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici sulla produzione alimentare. Una sintesi dello studio è disponibile al seguente indirizzo: http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2010.04.002. BIOCOMBUSTIBILI[Top]
Un gruppo internazionale di ricercatori (Svezia, Danimarca e Portogallo) ha studiato l’utilizzo dell’ingegneria evolutiva per migliorare la versatilità metabolica della linea di Saccharomyces cerevisiae, ai fini di utilizzare in modo efficace i pentosi nella fermentazione dell’etanolo. Saccharomyces cerevisiae è il lievito comunemente utilizzato per la fermentazione tradizionale dell’etanolo dal glucosio (zucchero esoso, la molecola è cioè composta da sei atomi di carbonio). Questo lievito, tuttavia, non ha una capacità metabolica insita per utilizzare in modo efficace i pentosi (zuccheri a cinque atomi di carbonio, quali lo xilosio e l’arabinosio), abbondantemente presenti nella biomassa lignocellulosica dopo il pretrattamento. Occorre quindi che venga dotato di una versatilità metabolica per utilizzare sia gli esosi che i pentosi. Questo darebbe un grande contributo per aumentare la produttività di etanolo da cellulosa e abbassare i costi di produzione. Il gruppo di ricerca è riuscito a ottenere una linea “evoluta” di Saccharomyces cerevisiae con questa versatilità metabolica utilizzando gli strumenti della "biologia molecolare evolutiva". Chiamata anche "ingegneria evolutiva", questa tecnica simula il processo dell’evoluzione naturale negli organismi viventi ai fini di ottenere le caratteristiche biologiche desiderate. La tecnica prevede generalmente due fasi: (1) l’introduzione di mutazioni casuali in un gene target per generare la variazione e (2) la selezione di geni mutati che esprimono prodotti con una caratteristica desiderata sotto pressione selettiva. Nel corso della ricerca, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di coltura continua con una limitazione del substrato di xilosio e arabinosio, per sviluppare la pressione selettiva. I risultati dimostrano che i ceppi evoluti presentavano livelli di consumo dei pentosi (xilosio e arabinosio) più elevati, oltre a livelli più alti di attività enzimatica associata all’utilizzo dei pentosi. Il testo completo dello studio è disponibile al seguente indirizzo: http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/13 Maggiori informazioni sono disponibili ai seguenti indirizzi: [Top]
Allo scopo di garantire che tutti i biocombustibili (prodotti e importati dai paesi membri dell’Unione europea) siano prodotti con tecniche sostenibili, la Commissione europea ha recentemente stabilito uno schema per la certificazione dei biocarburanti sostenibili. L’iniziativa intrapresa comprende due comunicazioni e una decisione. I punti salienti presentati nel comunicato stampa della Commissione europea sono i seguenti: "(1) Certificati per biocarburanti sostenibili: la Commissione incoraggia l'industria, i governi e le ONG a istituire "sistemi volontari" per certificare la sostenibilità dei biocarburanti e spiega quali standard devono essere rispettati per ottenere il riconoscimento dell'UE. Uno dei criteri principali è che i sistemi di certificazione devono avvalersi di revisori indipendenti che esaminino l'intera catena di produzione, dall'agricoltore e dallo stabilimento, al commerciante fino al distributore che fornisce la benzina o il carburante diesel, alla stazione di servizio. In base agli standard fissati dalla comunicazione, la procedura di revisione deve essere affidabile e non lasciare margine per eventuali frodi. (2) Proteggere la natura incontaminata: la comunicazione spiega che i biocarburanti non dovrebbero essere ottenuti da materie prime provenienti da foreste tropicali o da aree deforestate di recente, da torbiere drenate, zone umide o aree a elevata biodiversità e indica in che modo valutare questo elemento. Chiarisce inoltre che la conversione di una foresta in una piantagione di palma da olio sarebbe in contrasto con i requisiti di sostenibilità. (3) Promuovere solo i biocarburanti che consentono un risparmio elevato di emissioni di gas serra: la comunicazione ribadisce che gli stati membri devono rispettare gli obiettivi nazionali vincolanti in materia di energie rinnovabili e che solo i biocarburanti che consentono di risparmiare grandi quantità di gas serra valgono ai fini degli obiettivi nazionali; è spiegato inoltre come viene effettuato il calcolo. Rispetto a i combustibili fossili, i biocarburanti devono consentire un risparmio di gas a effetto serra del 35%, che salirà al 50% nel 2017 e al 60% (per i biocarburanti prodotti da nuovi impianti) nel 2018. Maggiori informazioni sono disponibili ai seguenti indirizzi: http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=MEMO/10/247&format=HTML&aged=0&language=IT&guiLanguage=en http://ec.europa.eu/italia/attualita/primo_piano/transporti_energia/biocarburanti_criteri_sostenibilita_it.htm [Top]
Scoperto un gene chiave per superare le limitazioni microbiche nella produzione di etanolo da cellulosa
I ricercatori del Bioenergy Research Center dell’Oak Ridge National Laboratory (Stati Uniti) hanno annunciato di aver identificato un gene del Zymomonas mobilis che potrebbe essere la chiave per un utilizzo microbico più efficace della biomassa lignocellulosica pretrattata per la produzione di etanolo biocombustibile. Prima che la biomassa lignocellulosica possa essere lavorata per la fermentazione dell’etanolo, viene sottoposta a pretrattamento "per sciogliere la struttura cellulare sufficientemente da estrarre lo zucchero dalla cellulosa". Secondo Steven Brown, ricercatore che ha partecipato allo studio, tali trattamenti aprono nuove sfide poiché, nonostante siano necessari, creano una serie di prodotti chimici noti come inibitori che spengono o fermano microorganismi come il Zymomonas mobilis impedendo la fermentazione. L’acido acetico (o acetato) è uno di questi inibitori. Utilizzando gli strumenti della biologia dei sistemi, i ricercatori sono riusciti a caratterizzare un mutante di Zymomonas mobilis (AcR) e hanno dimostrato che la tolleranza all’acetato è potenzialmente importante nello sviluppo del biocombustibile. I ricercatori hanno sviluppato una linea di Z. mobilis che diventa tollerante all’acetato quando il gene chiave è sovra espresso; hanno inoltre scoperto che il gene mutante aveva un impatto simile quando veniva inserito nel lievito. Il documento completo è pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), disponibile al seguente indirizzo: [Top]
Un nuovo enzima “robusto” per applicazioni nel settore dei biocombustibili è stato presentato in occasione del Fuel Ethanol Workshop and Expo (FEW) 2010 a St. Louis, Missouri (Stati Uniti). L’enzima chiamato Spezyme RSLTM è prodotto dalla società di biotecnologie, Genencor. Secondo quanto annunciato, la formulazione porta a una liquefazione efficiente dell’amido nel mais secco macinato e riduce significativamente i costi di produzione di etanolo. L’amido è la componente principale del mais che deve essere scomposto (o liquefatto) in zuccheri semplici per la produzione di etanolo da mais. Secondo la società produttrice, l’enzima "scompone l’amido in modo efficiente attraverso una serie di livelli pH, riducendo sostanzialmente la quantità di acido solforico che è richiesto per completare il processo di liquefazione". Si stima una riduzione tra 25% e il 50% nell’uso di acido solforico grazie all’impiego di questo enzima. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://biofuelsdigest.com/bdigest/2010/06/14/transformative-technologies-genencor-launches-new-enzyme-as-white-biotechnologies-surge/ |
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