Biotecnologie microbiche per la produzione di copolimeri ad alto valore aggiunto

Negli anni, la ricerca di alternative alle plastiche di natura fossile, divenuta fondamentale, ha scatenato l’interesse circa la produzione biotecnologica di poliidrossialcanoati (PHA). Tra questi, oltre al più studiato 3-idrossibutirrato (3HB), il 4-idrossibutirrato (4HB) mostra notevoli proprietà elastomeriche, che generano interesse per varie applicazioni, soprattutto in campo medico. Tradizionalmente però, la produzione di 4HB richiede l’impiego di costosi precursori, rendendo il processo industriale eccessivamente dispendioso. È stata quindi chiarita l’importanza di ingegnerizzare nuovi ceppi produttori e, a questo scopo, in questa tesi sono state definite le condizioni di utilizzo di Cupriavidus necator DSM 545. Questa tesi si inserisce in un progetto di ricerca ben più ampio del Waste-to-bioproducts Lab del DAFNAE finalizzato allo sviluppo di un ceppo di C. necator DSM 545 per la produzione di 4HB a basso costo. In particolare, il ceppo è stato ingegnerizzato per acquisire i geni necessari alla sintesi di 4HB a partire da intermedi del ciclo di Krebs. In questo lavoro di tesi sono state quindi testate diverse condizioni di crescita al fine di ottimizzare il suo utilizzo: a diverse concentrazioni di glucosio in presenza/assenza del precursore γ-butirrolattone, attraverso diverse strategie di fermentazione (batch e fed-batch) e in presenza/assenza di pressione selettiva.