Analisi di parametri fisiologici della microalga marina Nannochloropsis gaditana durante la coltivazione in laboratorio e su scala pilota

Le microalghe sono organismi Eucarioti unicellulari fotosintetici, negli ultimi anni, sono stati impiegati nella ricerca in diversi settori industriali come l’ambito nutraceutico, alimentare ed energetico. Tra questi organismi, la microalga marina Nannochloropsis gaditana è considerata tra le specie più interessanti per la produzione industriale di biodiesel, grazie alla capacità di accumulare grandi quantità di trigliceridi. Per rendere la coltivazione di microalghe su larga scala economicamente sostenibile e maggiormente produttiva, è richiesto l’impiego di colture ad elevata densità cellulare. Tuttavia, in tali condizioni di coltivazione massiva, il metabolismo fotosintetico microalgale risulta fortemente limitato dalla disponibilità di luce, portando ad una conseguente riduzione della produttività di biomassa. Al fine di rendere tali organismi più adattati al complesso ambiente industriale, in contesto di laboratorio, sono stati sviluppati ceppi mutati di N.gaditana geneticamente modificati, per aumentare l’efficacia dell’utilizzo della luce e ottenere una maggiore efficienza fotosintetica. La conoscenza della loro risposta fisiologica e metabolica rimane però ristretta alle condizioni di laboratorio e non è noto come essa sia influenzata dalle condizioni di coltivazione industriale. Per tale ragione, in questo lavoro di tesi sono stati confrontati tre ceppi mutanti di N. gaditana, ottimizzati per diversi processi fotosintetici, e il ceppo wild type CCAP 849/5. I ceppi sono stati analizzati in due setup sperimentali diversi: in ambiente esterno su una scala industriale pilota, sottoposta all’illuminazione naturale, e in laboratorio, simulando le condizioni di luce registrate nel gruppo pilota. Entrambe le coltivazioni sono state monitorate in giorni consecutivi mediante l’analisi di parametri fisiologici, tra cui produzione di biomassa, tasso di crescita, contenuto di pigmenti e parametri fotosintetici. I risultati preliminari hanno mostrato differenze significative in termini di crescita, produttività e fotosintesi nei due regimi sperimentali. Tuttavia, trattandosi di un primo confronto tra i due sistemi, è opportuno ripetere l’esperimento, minimizzando la variabilità dovuta ad errori sperimentali e acquisire un maggior numero di repliche biologiche per confermare la robustezza dei risultati.