Cinque progetti, cinque competenze entrate in laboratorio

Trasformare i sottoprodotti agroalimentari in bioattivi ad alto valore per l’agricoltura, la nutraceutica e il benessere animale. L’elemento distintivo è una piattaforma di screening completamente automatizzata: serve a identificare e ottimizzare più in fretta biostimolanti e ingredienti funzionali, riducendo tempi e costi dello sviluppo.

• Piattaforma automatizzata per lo screening e l’ottimizzazione dei processi di biotrasformazione delle biomasse
• Identificazione e produzione di bioattivi a partire da biomasse di scarto
• Sviluppo impostato sui principi dell’economia circolare, per ridurre sprechi e impatto ambientale

Portare le biotecnologie nella produzione di agrofarmaci con due processi chemo-enzimatici spinti fino all’impianto dimostrativo: la produzione di un intermedio per via enzimatica, che permette di riutilizzare i chemicals coinvolti, e la sintesi di esteri senza solventi. BiCT ha lavorato sull’enzima cuore del progetto e sulla sua produzione in scala.

• Mutagenesi, produzione e purificazione dell’enzima cuore del progetto
• Ottimizzazione dello step enzimatico per la produzione stereoselettiva dell’intermedio da una miscela racemica, su durata della reazione, rapporto enzima/substrato e resa di trasformazione
• Strategia di recupero dell’acido dalla miscela di reazione, da destinare allo step di racemizzazione
• Basic engineering dell’impianto dimostrativo, con definizione e installazione della subunità per la produzione del biocatalizzatore

Dall’allevamento di invertebrati marini mesofotici alla costruzione di collezioni di microrganismi simbionti, usate poi per cercare biomolecole attive per farmaceutica, nutraceutica, cosmetica e bio-remediation. BiCT ha caratterizzato gli enzimi: venti ceppi selezionati, attivi su POP (Persistent Organic Pollutants) di riferimento.

• Caratterizzazione di enzimi per la bio-remediation e per applicazioni farmaceutiche a partire dalle collezioni microbiche
• Selezione di venti ceppi attivi su inquinanti organici persistenti di riferimento
• Lavoro su collezioni costruite da zero, a partire da organismi non convenzionali

Lo sviluppo di diversi ODEs (Oxygen-Dependent Enzymes): idrossilazioni con CYP, le monossigenasi P450, e ossidazioni di polisaccaridi con alcol ossidasi, provate anche in reattori a flusso Coflore. BiCT ha portato la parte di espressione in funghi come cellula ospite e l’immobilizzazione degli enzimi sviluppati nel progetto.

• Espressione degli enzimi di interesse in funghi come host cell, con campioni prodotti, forniti e saggiati
• Immobilizzazione degli enzimi su carrier con gruppi funzionali specifici, comprese diverse alcol ossidasi
• Supporto ai test di biocatalisi condotti anche in reattori a flusso

Selezione e ottimizzazione di enzimi per la preparazione di composti chirali e il loro impiego in bioreattori, anche in continuo e con elettrodialisi. Il contributo di BiCT è stato l’immobilizzazione di enzimi stereospecifici, con un sistema di screening ad alta produttività costruito apposta per trovarne le condizioni ottimali.

• Sistema di screening high throughput per definire le condizioni ottimali di immobilizzazione: tipo di enzima, carrier, composizione del tampone, rapporto enzima/supporto
• Attività espressa dopo immobilizzazione superiore all’80%
• Immobilizzazione di enzimi stereospecifici per la produzione di composti chirali