LB4P_066_Bioreattore per produrre FOS

Progetto proposto da Claudio Lombardelli

 

I FOS, acronimo di frutto-oligosaccaridi, sono fibre solubili presenti in diversi frutti, verdure e piante comuni. Dal punto di vista chimico, i frutto-oligosaccaridi sono costituiti da 3-5 unità di monosaccaridi (D-glucosio e D-fruttosio). L’obiettivo dell’attività di ricerca consiste nello sviluppare una produzione biotecnologica di FOS, alternativa all’estrazione da matrice vegetale, dai costi decisamente inferiori e applicabile su scala industriale ed in volumi massivi. La produzione biotecnologica consisterà in una “nuova” via fermentativa del melasso, ricorrendo ad una immobilizzazione enzimatica della fruttofuranosil-transferasi capace di sintetizzare FOS per reazione di transfruttosilazione del saccarosio presente nel melasso. Il piano di lavoro studiato per la produzione biotecnologica, per via fermentativa di FOS, vedrà pertanto come primo obiettivo lo studio cinetico preliminare dell’enzima in forma libera e immobilizzata; valutando l’attività enzimatica β-fruttofuranosidasica . Successivamente si passerà all’identificazione dei parametri operativi ottimali per l’attività dell’enzima, che verrà effettuata mediante l’allestimento di piani sperimentali a più variabili e più livelli, la modellazione dei dati e la successiva verifica dei modelli ottenuti. In particolare verranno modulate alcune variabili chimico-fisiche, compositive e di processo. In tal modo sarebbe possibile eliminare tutta la prima fase del processo fermentativo tradizionale che mira alla produzione dell’enzima. Inoltre il biocatalizzatore sarebbe disponibile per più cicli produttivi consentendo un abbattimento dei costi dovuti al supporto utilizzato nell’immobilizzazione e al reperimento dell’enzima stesso. Sarebbe inoltre possibile la realizzazione di un processo in continuo molto più vantaggioso rispetto al tradizionale batch utilizzando come fonte di carbonio ed energia i melassi al posto del saccarosio, molto più costoso.