Gli scienziati hanno sviluppato un modo ecologico per aumentare la produzione e la stabilità al calore di una colorazione blu naturale.

Utilizzato in tutto, dagli Smarties al gin, la colorazione blu, noto come ficocianina, o estratto di spirulina, è molto richiesto come alternativa ai coloranti artificiali.

La ficocianina è prodotta da un'alga blu-verde chiamata Spirulina, la fonte preferita per il blu naturale in un mercato in rapida crescita per i coloranti naturali per alimenti e bevande.

I ricercatori hanno scoperto che un parente stretto della Spirulina può essere progettato per produrre una forma termostabile del redditizio pigmento blu a basse temperature, consentendo così all'industria di aumentare la propria produzione.

La ficocianina fornisce un'alternativa naturale ai coloranti artificiali, che sono impopolari tra i consumatori e sono stati sempre più criticati per i loro potenziali impatti negativi sulla salute.

Il suo colore blu brillante è anche attraente per l'industria tessile, e le sue proprietà antiossidanti e antietà sono richieste dalle industrie nutraceutiche e cosmetiche.

Però, l'uso della ficocianina è limitato perché è instabile alle temperature di lavorazione più elevate comuni in molti settori.

Per affrontare questo problema, gli scienziati dell'Università di Edimburgo hanno progettato l'alga blu-verde Synechocystis, un parente della Spirulina, per produrre una forma più stabile al calore del pigmento blu.

Hanno raggiunto questo obiettivo scambiando le istruzioni genetiche di Synechocystis per produrre ficocianina, con quello di un'altra alga azzurra, Termosinechococcus elongatus, che prospera alle alte temperature.

Queste alghe azzurre, detti termofili, si trovano nelle sorgenti termali e producono una forma stabile al calore del pigmento, ma sono difficili da coltivare ed energeticamente più costosi della Spirulina.

Il power-pairing combina la capacità di Synechocystis di produrre alti rendimenti di ficocianina a temperature più basse con la capacità del suo cugino termofilo di creare una forma tollerante al calore del pigmento.

L'anticipo affronta un collo di bottiglia chiave nell'aumento della produzione di ficocianina, consentendo all'industria di produrre rese più elevate di questa versione termostabile di ficocianina con costi energetici inferiori.

Il processo riduce drasticamente le emissioni di anidride carbonica di circa 791 tonnellate, l'equivalente della produzione annua di 171 auto a benzina.

La domanda globale di coloranti naturali blu sta continuando a registrare una crescita considerevole poiché l'adozione di coloranti naturali si espande in nuovi mercati.

I ricercatori stanno lavorando con Allgo Biosciences, una società di recente costituzione del partner industriale di lunga data Tantillus Synergy Limited e consociata di ScotBio.

Allgo sta affrontando i problemi del mondo reale con la biologia ingegneristica per andare oltre le capacità che si trovano in natura.

Dott. Alistair McCormick, Principal Investigator dello studio e Reader in Plant Molecular Physiology e Synthetic Biology presso l'Università di Edimburgo, afferma "è stato emozionante mostrare quanto siano compatibili questi pigmenti tra specie che abitano nicchie ecologiche completamente diverse. Questo lavoro illustra bene come la biologia ingegneristica può essere utilizzata per aumentare la produzione di prodotti naturali ed espandere il loro uso in nuove industrie".

Dottor Grant Gale, Il capo delle operazioni di Allgo Biosciences afferma:"siamo entusiasti di esplorare queste e altre tecnologie innovative di biologia sintetica. Riteniamo che la bioproduzione sia agli inizi e abbia un enorme potenziale commerciale per i prossimi decenni. Siamo molto lieti di poter continuare queste strette collaborazioni con gruppi di ricerca e istituzioni di fama internazionale."

Lo studio, pubblicato in Comunicazioni di ingegneria metabolica , è stato finanziato dall'UKRI, IBioIC e ScotBio.