POSSIAMO USARE LE PIANTE
COME BIOFABBRICA DI
COMPOSTI UTILI?
CINZIA FORNI
Laboratorio di Botanica e Fitotecnologie,
Dipartimento di Biologia
[email protected]
QUALI MATERIALI FORNISCONO
LE PIANTE ?
“Cibo”
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
2
Fibre
Materiale per costruzioni
Materiale per l’energia
3
MEDICINALI
4
CELLULA VEGETALE COME BIOFABBRICA?
6
LE PIANTE SONO COMPOSTE DA UNA
ENORME QUANTITÀ DI MOLECOLE DIVERSE.
Ciascun costituente può essere
funzionalizzato allo scopo di produrre:
 frazioni
alimentari e non
 Prodotti
intermedi agro-industriali
estratto
e
7
95% DELLE PIANTE
 Carboidrati
 Lignina
 Proteine
 Grassi
8
5% DELLE PIANTE
 Vitamine
 Coloranti
 Altre
piccole molecole importanti per le
bioraffinerie
9
Pigmenti delle piante: Flavonoidi
•
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
11
12
MATERIE PRIME PER L’INDUSTRIA
Materie prime per l’industria alimentare
13
Alcuni polimeri tipicamente vegetali sono importanti materie prime
dell’industria alimentare.
amido e proteine
un altro importante componente della parete cellulare, le pectine.
 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
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.
Colture in vitro
di piante
17
18
Colture in vitro

Le colture in vitro possono rappresentare una fonte di
metaboliti secondari che possono venire utilizzati come:

Additivi alimentari
Aromatizzanti


Fragranze,

Coloranti,

Farmaceutici
19
Pianta
HPLC
screening
Coltura in vitro
Bioreattore
Selezione di linee
cellulari altamente
produttive

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
 Molti
semi possono essere
sterilizzati senza grossi problemi

I semi contengono meno del
10% di acqua

Contenuto in proteine 10-40 %
21
del peso