Figura 1. Caratterizzazione strutturale della carta da macero. A sinistra:analisi SEM (ingrandimento ×1000) e EDS della carta da macero (A, rifiuti di carta da ufficio; B, carta velina; C, carta per riviste; D, cartone ondulato); A destra: spettri XRD di diversi rifiuti di carta. Credito: Journal of Cleaner Production
I ricercatori dell'Istituto di fisica moderna (IMP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) hanno recentemente scoperto che la carta straccia potrebbe essere utilizzata in modo efficiente per la produzione di enzimi da Trichoderma longiflorum. Lo studio è stato pubblicato su Journal of Cleaner Production .
Cellulasi, che rappresenta la terza quota mondiale del mercato degli enzimi industriali dietro amilasi e proteasi, è ampiamente utilizzato nei biocarburanti, cibo, fabbricazione della carta, lavaggio dei tessuti, medicinale, mangimi e trattamento dei rifiuti agricoli. Però, l'alto costo di produzione dell'enzima rimane una sfida importante per le sue ulteriori applicazioni industriali.
Sprecare carta, una risorsa di rifiuti riciclabile, ha un alto potenziale per l'industria grazie alla sua ricchezza di cellulosa, basso costo e grande abbondanza. Così, produrre cellulasi e xilanasi utilizzando carta straccia non solo riduce il costo della produzione di enzimi, ma realizza anche l'uso efficiente delle risorse di carta da macero.
Nell'esperimento, i ricercatori hanno usato carta da ufficio, cartone ondulato, carta per riviste e carta velina per la produzione di enzimi da T. longiflorum LC-M4, un mutante generato dall'irradiazione di ioni pesanti.
Studiando la caratterizzazione strutturale della carta da macero, hanno rivelato che la cellulosa è il componente principale in diverse fonti di carta da macero, e i riempitivi come il carbonato di calcio possono fornire elementi nutritivi per la crescita microbica e la sintesi enzimatica.
Figura 2. Attività enzimatiche dopo 192 ore di fermentazione da parte di T. longiflorum LC-M4 utilizzando carta straccia e crusca di frumento come fonte mista di carbonio. Le barre di errore indicano la deviazione standard. Credito: Journal of Cleaner Production
Hanno scoperto che le più alte attività di carta da filtro sono state raggiunte utilizzando carta da ufficio e cartone ondulato, rispettivamente. Inoltre, le massime attività β-glucosidasi e xilanasi sono state ottenute da substrati di cartone ondulato.
Inoltre, per migliorare ulteriormente le attività enzimatiche, i ricercatori hanno utilizzato il cartone ondulato come fonte mista di carbonio con crusca di frumento. Sono state ottenute attività di β-glucosidasi più elevate, che sono stati significativamente aumentati del 56,86% rispetto al cartone ondulato come unica fonte di carbonio.
I risultati hanno confermato che il cartone ondulato e la crusca di frumento hanno un grande potenziale applicativo come fonti di carbonio per la produzione di enzimi.
Questi risultati ottenuti dallo studio hanno rivelato la fattibilità dell'utilizzo della carta da macero come fonte induttiva di carbonio per la produzione di enzimi, che è di grande beneficio sia per l'economia che per l'ambiente.
