Per trasformare residui vegetali in biocarburanti bisogna rendere disponibili gli zuccheri racchiusi nelle fibre. Una parte della ricerca guarda ai microrganismi del rumine dei bovini, abituati a degradare materiali vegetali resistenti. Sono soprattutto i loro enzimi, non una generica proprietà digestiva dell’animale, a interessare gli scienziati.
La scoperta che ha aperto un grande catalogo
Uno studio pubblicato su Science nel 2011 ha analizzato il DNA di comunità microbiche associate a fibre vegetali incubate nel rumine. I ricercatori identificarono 27.755 geni candidati collegati alla trasformazione dei carboidrati.
Dei 90 candidati espressi e sottoposti a verifica, il 57% mostrava attività enzimatica sui substrati cellulosici esaminati. Il risultato ampliava il patrimonio di sequenze disponibili per la ricerca, ma non equivaleva ad avere migliaia di enzimi industriali già pronti all’uso.
Perché si usa la metagenomica
Molti microrganismi di una comunità complessa sono difficili da coltivare singolarmente. Analizzare il DNA presente nel campione permette di cercare funzioni interessanti senza dover prima isolare ogni specie.
Nella ricostruzione del Joint Genome Institute, quel lavoro viene ricordato anche per lo sviluppo degli strumenti necessari a interpretare grandi quantità di dati. Il catalogo ha alimentato altre attività di ricerca e formazione negli anni successivi.
Dall’enzima al costo del carburante
Trovare una proteina capace di degradare una fibra è soltanto un passaggio. Per affermare che un biocarburante sia diventato più economico servono prove sul processo complessivo, sulle condizioni operative e sulla produzione su scala adeguata.
Un esempio distinto è il lavoro del Berkeley Lab sul trattamento della biomassa in un unico sistema: la ricerca combina preparazione del materiale e azione enzimatica per semplificare le operazioni. Questo mostra perché il costo non dipenda solo dalla scoperta di un nuovo gene.
Una risorsa anche oltre i biocarburanti
Il JGI sottolinea che l’interesse si è esteso alla produzione di molecole utilizzabili per altri bioprodotti. Il contributo del rumine resta quindi una fonte di soluzioni biologiche da studiare e adattare. La promessa economica va verificata caso per caso, senza confondere un risultato di laboratorio con una riduzione già dimostrata del prezzo finale.