Prime applicazioni industriali degli enzimi produzione di alimenti

Prime applicazioni industriali degli enzimi: • produzione di alimenti (formaggi, bevande fermentate, pasta) • produzione di manufatti (cuoio, tessuti) Primi enzimi utilizzati: • amilasi • proteasi Origine degli enzimi: • produzione spontanea da microrganismi • estrazione da organi/tessuti (es. Caglio)

1 Selezione di ceppi produttori Produzione su larga scala Set-up impianti di fermentazione • detergenti • tessile • amido 2 Uso di enzimi in processi industriali Sviluppo tecnologie ricombinanti • miglioramento della produzione • commercializzazione nuovi enzimi • applicazioni in nuovi settori industriali, sintesi chimica, medicodiagnostico etc

Organismi produttori Microrganismi produttori Produzione eterologa • Isolati naturali • Mutanti selezionati • Mutanti ingegnerizzati Vantaggi: • Enzima originale (fosforilazioni, glicosilazioni, maturazioni proteolitiche, acilazioni, metilazioni, ponti SS, etc) Svantaggi: • Livello di produzione • Coltivazione dell’organismo Vantaggi: • Livello di produzione • Coltivazione dell’organismo • Secrezione di enzimi citoplasmatici ingegnerizzati Svantaggi: • Stabilità m. RNA e/o proteina • Uso dei codoni • Folding • Modificazioni post-traduzionali • Tossicità del prodotto

Miglioramenti dovuti allo sviluppo delle nuove tecnologie Nuovi enzimi Nuovi produttori Sequenziamento Tecnologie ricombinanti (ingegneria proteica) Modificazioni specifiche di enzimi (evoluzione indirizzata) • Miglioramento delle caratteristiche • Nuove proprietà Modificazioni casuali di enzimi e selezione (evoluzione forzata) • Miglioramento delle caratteristiche • Nuove proprietà

Esempi di applicazioni industriali Detergenti – enzimi utilizzati: • proteasi • amilasi • cellulasi • mannanasi • lipasi Miglioramento: • compatibilità con detergenti • attività a bassa temperatura • attività ad alto p. H Esempio: proteasi prodotte da batteri alcalofili (B. licheniformis) con p. H ottimale 9 -10, stabili a p. H alcalini delle soluzioni detergenti

Industria dell’amido (saccarificazione): Amido di mais 1 Amilasi (endo glucosidasi) 2 Glucosio glucoamilasi (eso glucosidasi) 3 Bibite analcoliche Prodotti per diabetici isomerasi Fruttosio