Ottimizzazione delle condizioni di crescita per migliorare la produzione di PHB in cianobatteri fotosintetici

La contaminazione ambientale da parte di plastiche petrol-based è un problema sempre più grave. Questi materiali, indispensabili nella vita di tutti giorni non solo non sono degradabili, ma sono anche altamente persistenti nell’ambiente. Per questo motivo, la ricerca si sta focalizzando su alternative più sostenibili come le bioplastiche. Le bioplastiche sono materiali bio-based, che derivano cioè da biomassa come microrganismi, piante e rifiuti organici, permettendo di ridurre i consumi di fonti fossili per la loro produzione. Alcuni di questi materiali presentano inoltre la proprietà di essere biodegradabili, risultando meno persistenti nell’ambiente. I poliidrossibutirrati (PHB) sono dei bio-polimeri particolarmente interessanti che potrebbero sostituire le plastiche fossili, essendo materiali sia bio-based che biodegradabili. Questi composti sono prodotti naturalmente da diversi batteri come Pseudomonas sp., Staphylococcus sp. e da alcuni ceppi di cianobatteri come Nostoc muscorum e Synechocystis sp. In questo elaborato di tesi si utilizza un ceppo di Synechocystis sp. isolato a Santos (Brasile) da un’area di mangrovie contaminata da rifiuti urbani che ha mostrato proprietà interessanti per la produzione di questi polimeri. L'obbiettivo è stato quello di eseguire un’analisi preliminare per ottimizzare il terreno di coltura. In particolare, dato che questo ceppo vive in acque salmastre, si sono testate diverse concentrazioni di NaCl per migliorarne la crescita e ottenere quindi la massima produzione di biomassa. Dopo aver ottimizzato la crescita si è cercato di accoppiarla alla produzione di PHB testando l'effetto di differenti concentrazioni di acetato. L’acetato è infatti utilizzato come precursore, in forma di acetil-CoA, per la sintesi di poliidrossibutirrati da parte dei cianobatteri.