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Le «Super Molecole»: ENEA pensa di utilizzare il tabacco selvatico per la loro estrazione

Grazie all’utilizzo di un virus vegetale non patogeno opportunamente «ingegnerizzato» che viene introdotto nelle piante di tabacco selvatico (Nicotiana benthamiana) si ottengono grandi quantità di crocine, picrocrocine e safranale

 

Una svolta per il futuro

ENEA ha sempre la capacità di riuscire a portare novità nel settore energetico, alimentare ed ambientale e, nello specifico, stavolta è riuscita a sviluppare un metodo biotecnologico innovativo e rapido per produrre in grandi quantità e con costi ridotti crocine, picrocrocine e safrana; queste molecole benefiche per l’uomo e di grande interesse per le industrie alimentare, cosmetica e farmaceutica risultano molto scarse in natura. Il metodo è descritto in uno studio condotto in collaborazione con l’Istituto di Biologia Molecolare e Cellulare Vegetale (IBMCP) di Valencia e l’Università di Castilla-La Mancha (UCLM) che è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale «Metabolic Engineering».

L’interesse farmaceutico/industriale è legato alle proprietà antiossidanti, analgesiche, antinfiammatorie e preventive di queste vere e proprie «super molecole», utili per la cura di numerose patologie quali le malattie degenerative della retina, alcune forme di carcinoma, demenza senile e depressione, ma anche come coloranti, profumi, aromi e integratori alimentari.

Il sistema innovativo si basa sull’utilizzo di un virus vegetale non patogeno opportunamente «ingegnerizzato» che viene introdotto nelle piante di tabacco selvatico (Nicotiana benthamiana): in sole due settimane sono stati ottenuti fino a 2 mg di crocine e 8 mg di picrocrocina per grammo di peso secco della foglia e successivamente, attraverso ulteriori esperimenti di ingegneria metabolica, a un ulteriore aumento delle crocine fino a 3,8 mg.

L’interesse farmaceutico/industriale è legato alle proprietà antiossidanti, analgesiche, antinfiammatorie e preventive di queste vere e proprie «super molecole», utili per la cura di numerose patologie quali le malattie degenerative della retina, alcune forme di carcinoma, demenza senile e depressione, ma anche come coloranti, profumi, aromi e integratori alimentari.

ENEA e il perché della Nicotiana benthamiana

Gianfranco Diretto del Laboratorio Biotecnologie dell’ENEA illustra quanto importante sia questa scoperta: “Tali quantità sono superiori di quasi 150 volte rispetto a precedenti studi e rappresentano un risultato molto significativo tenuto conto che in natura queste molecole -appartenenti al gruppo degli apocarotenoidi e responsabili del colore, del gusto e dell’aroma dello zafferano – sono presenti, appunto, solo nello zafferano che ha rese molto scarse, e nella buddleja, o «pianta delle farfalle», non idonea all’utilizzo alimentare”.

“La Nicotiana benthamiana trattata con questo metodo rappresenta quindi una valida e veloce alternativa rispetto allo zafferano e alla buddleja – aggiunge il dott. Diretto sottolineando che – questi studi ci consentono di compiere un ulteriore passo avanti nella ricerca sullo sfruttamento biotecnologico di molecole benefiche per l’uomo e di aprire nuovi scenari sulla produzione veloce e a basso costo delle crocine, al fine di arrivare ad un utilizzo a livello industriale e farmaceutico su larga scala”.

Ad oggi, la coltivazione dello zafferano è limitata a terreni marginali, ogni pianta produce al massimo 3 fiori, ognuno dei quali porta al massimo 3 stigmi, che rappresentano i tessuti che accumulano le crocine, e tutte le operazioni di raccolta e processamento devono essere svolte manualmente. Lo zafferano tra le altre cose è una pianta sterile e quindi difficilmente utilizzabile per un miglioramento genetico e risulta essere la più costosa al mondo con prezzi che possono arrivare per i fiori di anche 15mila euro al chilo.

La Buddleja davidii è una pianta originaria delle zone montuose della Cina ma coltivata in Europa fin dalla fine dell’800 come pianta ornamentale. È caratterizzata da fiori nella cui corolla vengono prodotte e accumulate le crocine, e che vanno a costituire una bella e tipica infiorescenza, con colorazioni che variano dal bianco al rosa/rosso porpora fino al blu/viola, profumata e ricca di nettare che attira le farfalle, da cui il nome «albero delle farfalle». La sua elevata capacità di riproduzione (è infatti molto utilizzata nel giardinaggio) però non può essere utilizzata nelle industrie farmaceutiche e soprattutto alimentari in quanto dannosa per il corpo umano e perciò la «Nicotiana benthamiana» rappresenta la migliore opzione per l’ottenimento di queste molecole e col passare del tempo sarà sempre più importante il suo utilizzo nei vari campi sia farmaceutici che alimentari.

[ Domenico Serafini]