possiamo usare le piante come biofabbrica di composti utili? cinzia forni laboratorio di botanica e...
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POSSIAMO USARE LE PIANTE COME BIOFABBRICA
DI COMPOSTI UTILI?
CINZIA FORNI
Laboratorio di Botanica e Fitotecnologie, Dipartimento di Biologia
“Cibo”
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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
FibreFibre
Materiale per costruzioni
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Materiale per l’energia
MEDICINALIMEDICINALI
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CELLULA VEGETALE COME BIOFABBRICA?CELLULA VEGETALE COME BIOFABBRICA?
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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
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95% DELLE PIANTE
Carboidrati Lignina Proteine Grassi
8
5% DELLE PIANTE
Vitamine Coloranti Altre piccole molecole importanti per le
bioraffinerie
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•
Pigmenti delle piante: Flavonoidi
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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
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MATERIE PRIME PER L’INDUSTRIA
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Materie prime per l’industria alimentare
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.
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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 Colture in vitroin vitrodi piantedi piante
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18Colture in vitro
Le colture in vitro possono rappresentare una fonte di metaboliti secondari che possono venire utilizzati come:
Additivi alimentari
Aromatizzanti
Fragranze,
Coloranti,
Farmaceutici
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PiantaHPLC screening
Coltura in vitro
Selezione di linee cellulari altamente
produttiveBioreattore
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
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Molti semi possono essere sterilizzati senza grossi problemi
I semi contengono meno del 10% di acqua
Contenuto in proteine 10-40 % del peso