Utilizzo dei batteri in ecologia, industria, agricoltura (terzo di quattro articoli) - Le applicazioni industriali e agronomiche

DALLE AZIENDE

6 giugno 2001

UTILIZZO DEI BATTERI IN ECOLOGIA, INDUSTRIA, AGRICOLTURA

Terzo di quattro articoli

di Michele Bottari - Si.Biol. Sistemi Biologici

Le applicazioni (industriali e agronomiche)

Nei due capitoli precedenti abbiamo affermato che le tecniche di selezione sono diffuse tra i produttori in maniera da assicurare un'adeguata uniformità di prestazioni commerciali in termini di rapporto qualità/prezzo.

Abbiamo aggiunto che un plus commerciale decisivo è dato dalle tecnologie di protezione, ormai comunque acquisite da numerosi gruppi di produttori.

Se da un lato abbiamo dunque una tecnologia matura e dall'altro un'altra quasi matura, sul campo delle applicazioni gli spazi di crescita, e quindi le possibilità di soddisfare una fascia più numerosa di clienti, sono ancora rilevanti.

Prima di addentrarci nell'argomento dedicato alla ricerca, vediamo quali sono le applicazioni cosiddette tradizionali dei batteri.

Le applicazioni sono le più svariate, anche se non diffusissime, e sono raggruppabili nei segg. sottogruppi:

1 - INDUSTRIALI, a loro volta suddivisibili in

- agroindustriali: gli esempi in questo caso si sprecano, dalla produzione dei formaggi, al vino, dalla panificazione alla produzione di aceto .

La fermentazione dell'acido malico ad acido lattico (fermentazione malico-lattica) è importante nella produzione del vino perché ne consente la deacidificazione e la stabilizzazione, attribuendo profumo e aroma ai prodotti finali. I ceppi di lievito di vino non riescono a metabolizzazre l'acido malico in modo efficiente. Quindi, per la fermentazione malico-lattica, i ricercatori utilizzano batteri esogeni. Il controllo della fermentazione malico-lattica può essere complesso e, se gestito impropriamente, può provocare un deterioramento del vino. Eseguire contemporaneamente la fermentazione alcoolica e quella malico-lattica potrebbe essere positivo per la conservazione e l'invecchiamento del vino. Inoltre, ceppi di lievito protetti potrebbero essere più adatti all'impiego nelle regioni fredde, in cui i valori di pH dei vini sono troppo bassi per poter eseguire la fermentazione malico-lattica.

Mediante l'impego dell'ingegneria genetica, i ricercatori hanno cercato di ottenere lieviti in grado di effettuare la fermentazione alcoolica e la degradazione del malato, ottenendo però un successo solo parziale.

- chimiche e farmaceutiche. Anche questo è un settore storico dell'applicazione dei batteri. Molti composti organici semplici come l'etanolo, l'acido acetico, l'acetone, e l'acido lattico sono prodotti sia da sintesi chimica ed organica che da fermentazione microbica. La scelta del metodo dipende dal prezzo delle materie prime e dalla disponibilità di installazioni industriali per eseguire entrambi i processi.

Per esempio, in alcuni casi è più conveniente fabbricare etanolo da fermentazione e in altri da conversione chimica di petrolio.

Il processo di produzione di acetone da fermentazione batterica di butanolo fu scoperto subito prima della prima guerra mondiale. Quando la guerra cominciò l'Inghilterra si trovò tagliata fuori da un approvvigionamento di acetone, un ingrediente cruciale nella creazione di polvere da sparo. Chaim Weismann, un biochimico ebreo, fu incaricato di sviluppare il processo biologico per la produzione in scala industriale di acetone. Il suo successo diede un così importante contributo allo sforzo bellico che il governo britannico gli offrì qualunque ricompensa lui scegliesse.

Essendo un ardente Sionista, lui chiese l'appoggio britannico alla formazione di uno Stato ebreo in Palestina. Weismann proseguì la sua attività con contributi sostanziali negli Stati Uniti alla produzione di gomma sintetica durante la seconda guerra mondiale, il che gli guadagnò la gratitudine del governo americano. Quando Israele, con l'appoggio forte degli Stati Uniti e dell'Inghilterra, divenne una nazione, Wiesmann fu il suo primo presidente.

Oggi acetone e butanolo sono ricavati più economicamente dal petrolio, ma non appena il costo di queste risorse naturali si rialzerà dovremo ritornare alla tecnologia microbiologica.

L'elenco odierno dei prodotti organici prodotti da reazioni batteriche è comunque lunghissimo:

acidi organici come citrico, lattico, ascorbico (la vitamina C), acetico, polisaccaridi, metano, idrogeno, alcuni pesticidi, e non ci dilunghiamo oltre.

L’acido citrico è un acido organico che viene prodotto da microrganismi.

Aggiunto a prodotti alimentari, rallenta i processi di fermentazione e quindi aumenta la conservazione.

Presente in grosse quantità negli agrumi, è tuttavia prodotto utilizzando organismi come l’Aspergillus niger o l’Aspergillus wentii.

Questi microrganismi elaborano gli zuccheri che vengono loro somministrati, trasformandoli in grosse quantità di acido citrico (diventa ac.citrico circa l’80-90% dello zucchero) che successivamente viene separato, raccolto e purificato.

La produzione dell’acido citrico a livello industriale utilizzando l’Aspergillus niger, è concettualmente molto semplice e consiste nell’aggiungere zuccheri ed altri nutrienti al microrganismo, raccogliendo poi l’acido citrico prodotto.

L’ambiente in cui ciò avviene deve essere estremamente controllato:

Questo è il metodo con cui ancora oggi viene prodotto acido citrico a livello industriale; è un metodo naturale, che permette di ottenere grosse quantità di questa sostanza semplicemente ottimizzando quei processi che già esistono in natura e quindi senza dover ricorrere a meccanismi di sintesi artificiale.

2 - AGRONOMICHE, anche queste suddivise in

- produzione di composti e derivati, settore di grande attualità, sia a causa dell'eccedenza di rifiuti deperibili, che della carenza del suolo di sostanza organica.

Tutta la difficoltà di questo delicato comparto sta nel compensare le esigenze di volumi della filiera dello smaltimento con quella della qualità dell'agricoltura.

L'utilizzo di batteri termofili, meglio se completati da ceppi mesofili protetti, raggiunge agevolmente obiettivi di qualità ed economicità in forza all'accelerazione dei processi biologici con un solo inoculo, al controllo delle fasi del trattamento, alla garanzia della massima biodiversità

- miglioramento della produzione zootecnica tramite il condizionamento biologico delle lettiere

L'additivazione di ceppi selezionati e protetti alla lettiera di avicoli bovini, suini ed equini ha i seguenti effetti:

- Abbattimento dell'ammoniaca e riduzione dell'emissione di cattivi odori;

- Sanificazione delle lettiere con diminuzione delle cariche batteriche patogene;

- Minore carica batterica nel latte per migliori condizioni igieniche delle lettiere;

- Una maggiore durata delle lettiere con aumento della capacità di assorbimento;

- Minore impiego di paglia;

- Migliori condizioni di stabulazione e maggiore benessere per gli animali;

- Minore necessità di impiego di disinfettanti;

- Minori incrostazioni e maggiore facilità di pulizia delle cuccette;

- Una rapida organicazione e compostaggio delle lettiere in ottimo ammendante composto, con alti indici di sostanza organica, microelementi, azoto, fosforo e potassio.

	PER APPROFONDIRE:
	sito internet della Si.Biol Sistemi Biologici srl
	LE NOTIZIE DELL'AZIENDA:
	- Gli enzimi: cosa sono e come agiscono. (Primo di quattro articoli - 22 maggio 2001)
	- I batteri: cosa sono e come agiscono. (Secondo di quattro articoli - 29 maggio 2001)
	- Le applicazioni - industriali e agronomiche. (Terzo di quattro articoli - 6 giugno 2001)
	- Le applicazioni - ambientali, innovative e particolari. (Quarto di quattro articoli - 9 giugno 2001)