Ottimizzazione di colture microalgali in un contesto industriale mediante lo studio delle condizioni di crescita mixotrofiche e selezione di mutanti casuali.

La crescita costante della popolazione mondiale determina una richiesta di risorse alimentari ed energetiche non soddisfacibile con gli attuali sistemi di produzione, che risultano insufficienti e ad elevato impatto ambientale. In questo contesto storico le microalghe rappresentano una possibile alternativa alle tradizionali fonti energetiche ed alimentari a causa della loro sostenibilità ecologica: il metabolismo fotosintetico delle microalghe è una delle caratteristiche che le rende un candidato ideale per affrontare il problema dell’aumento della concentrazione di CO2 nell’atmosfera. Oltre al carattere ecosostenibile, le microalghe presentano potenzialmente numerose applicazioni in un’ampia varietà di settori, quali: nutraceutico ed alimentare, delle energie rinnovabili e farmaceutico. Nell’ambito alimentare alcune specie microalgali risultano interessanti come fonte di proteine, acidi grassi polinsaturi, vitamine, minerali e polisaccaridi e sono utilizzate come integratori nel settore nutraceutico. Particolarmente interessante è la specie Chlorella vulgaris a causa del suo elevato contenuto di proteine e amminoacidi essenziali. L’applicabilità su larga scala delle tecnologie che utilizzano microalghe risulta, tuttavia, limitata a causa della bassa produttività ottenibile a livello industriale. Per affrontare queste limitazioni un metodo di coltivazione interessante è la mixotrofia, che prevede la coltura di microalghe in presenza sia di luce, sia di un substrato organico; in queste condizioni è possibile ottenere una crescita della biomassa superiore rispetto a coltivazioni esclusivamente fotoautotrofe o eterotrofe. Nella prima parte del presente lavoro di tesi sono stati studiati i tassi di crescita e le produttività in condizioni mixotrofiche di due specie algali importanti a livello industriale, Phaeodactylum tricornutum e Chlorella sorokiniana, inoltre, mediante modifiche delle condizioni di crescita, si è tentato di migliorare la crescita della biomassa nelle due colture mixotrofiche. Nella seconda parte, mediante mutagenesi chimica, si è cercato di ottenere un ceppo di Chlorella vulgaris con caratteristiche fenotipiche tali da renderla più adatta ad un utilizzo in ambito nutraceutico; in particolare si è tentato di ridurre la concentrazione di clorofilla della microalga per migliorarne le caratteristiche organolettiche.