Maggiore disponibilità di nutrienti :
- Gli enzimi possono scomporre la materia organica complessa, come i rifiuti agricoli o i sottoprodotti industriali, in nutrienti più semplici.
- Questo processo, noto come biodegradazione, rilascia elementi essenziali come azoto, fosforo e carbonio, vitali per la crescita delle microalghe.
- Aumentando la disponibilità di questi nutrienti, i biocatalizzatori aiutano le microalghe ad accedere a più risorse, portando a tassi di crescita e produzione di biomassa più elevati.
Utilizzo della luce migliorato :
- Alcuni biocatalizzatori, come gli enzimi coinvolti nei percorsi fotosintetici, possono migliorare la cattura e l'utilizzo della luce da parte delle microalghe.
- Questi enzimi ottimizzano l'assorbimento e la conversione dell'energia luminosa in energia chimica, aumentando l'efficienza fotosintetica delle microalghe.
- Di conseguenza, le microalghe possono crescere più velocemente e produrre più biomassa in condizioni di luce variabili.
Stimolazione della produzione di lipidi e biomassa :
- I biocatalizzatori possono stimolare specifici percorsi metabolici nelle microalghe, portando ad un aumento della produzione di composti preziosi, inclusi lipidi e biomassa.
- Gli enzimi coinvolti nella sintesi dei lipidi possono aumentare l'accumulo di lipidi, che sono importanti per la produzione di biodiesel e altre applicazioni industriali.
- Manipolando le vie metaboliche, i biocatalizzatori aiutano le microalghe ad accumulare più biomassa, migliorando la produttività complessiva.
Riduzione delle sostanze inibitorie :
- I biocatalizzatori possono mitigare gli effetti delle sostanze inibitorie che possono ostacolare la crescita delle microalghe.
- Alcuni enzimi possono scomporre o disintossicare composti come metalli pesanti, inquinanti o sostanze allelopatiche prodotte da altri organismi.
- Rimuovendo o riducendo l'impatto di questi inibitori, i biocatalizzatori creano un ambiente più favorevole per la crescita delle microalghe.
Ottimizzazione delle condizioni culturali :
- I biocatalizzatori possono essere utilizzati per ottimizzare le condizioni di coltura delle microalghe controllando vari parametri.
- Ad esempio, gli enzimi coinvolti nella regolazione del pH o nell'adattamento della temperatura possono aiutare a mantenere condizioni di crescita ottimali, garantendo il benessere e la produttività delle microalghe.
Esempi di biocatalizzatori nella coltivazione di microalghe :
- Laccasi:gli enzimi laccasi possono scomporre la lignina, un composto organico complesso presente nella biomassa vegetale, rendendolo accessibile alle microalghe come fonte di carbonio e sostanze nutritive.
- Fitasi:gli enzimi fitasi possono rilasciare fosfato da fonti di fosforo organico, aumentando la disponibilità di fosforo per la crescita delle microalghe.
- Anidrasi carbonica:gli enzimi dell'anidrasi carbonica migliorano la conversione dell'anidride carbonica in bicarbonato, facilitando l'assorbimento del carbonio da parte delle microalghe.
- Lipasi:le lipasi promuovono la scomposizione dei lipidi in acidi grassi, stimolando la produzione e l'accumulo di lipidi nelle microalghe.
Sfruttando il potenziale dei biocatalizzatori, la coltivazione delle microalghe può essere migliorata per aumentare la produttività della biomassa, migliorare l’utilizzo dei nutrienti, ottimizzare le condizioni di crescita e produrre metaboliti preziosi per vari settori.
