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Messa a punto di un sistema di coltivazione a basso costo di microalghe Lo studio in oggetto si pone come obbiettivo la caratterizzazione della produttivit di quattro differenti ceppi algali, scelti per il loro interesse commerciale: Chlorella Spp., Arthrospira platensis (spirulina), Phaedactilum tricornutum e Pavlova lutherii. I dati prodotti in questo studio permetteranno la messa a punto di un sistema di coltivazione a basso costo di microalghe che si integra nella filiera agro-zootecnica sfruttandone i prodotti di scarto. Lanalisi biochimica e molecolare della risposta fisiologica dei diversi ceppi, tramite la registrazione di dati di crescita in diverse condizioni di coltura, e alla registrazione dei cambiamenti fisiologici tramite unistantanea molecolare, permetter di identificare i complessi meccanismi che stanno alla base dellaccumulo di molecole di interesse commerciale e che permettono a tali micro-organismi di vivere e proliferare in matrici complesse. Il lavoro sperimentale si articola in tre fasi principali: (1) monitoraggio della crescita dei ceppi algali in diverse condizioni, identificate come: crescita su terreno sintetico, induzione di accumulo da stress nutritivo, crescita su refluo, induzione di stress nutritivo su refluo; (2) analisi molecolari di genomica e trascrittomica comparativa e (3) caratterizzazione chimica dei prodotti metabolici di interesse. Lo studio qui descritto realizzato all'interno del progetto BIOREFILL finanziato da Regione Lombardia e Fondazione Cariplo. Messa a punto di un sistema di coltivazione a basso costo di microalghe Lo studio in oggetto si pone come obbiettivo la caratterizzazione della produttivit di quattro differenti ceppi algali, scelti per il loro interesse commerciale: Chlorella Spp., Arthrospira platensis (spirulina), Phaedactilum tricornutum e Pavlova lutherii. I dati prodotti in questo studio permetteranno la messa a punto di un sistema di coltivazione a basso costo di microalghe che si integra nella filiera agro-zootecnica sfruttandone i prodotti di scarto. Lanalisi biochimica e molecolare della risposta fisiologica dei diversi ceppi, tramite la registrazione di dati di crescita in diverse condizioni di coltura, e alla registrazione dei cambiamenti fisiologici tramite unistantanea molecolare, permetter di identificare i complessi meccanismi che stanno alla base dellaccumulo di molecole di interesse commerciale e che permettono a tali micro-organismi di vivere e proliferare in matrici complesse. Il lavoro sperimentale si articola in tre fasi principali: (1) monitoraggio della crescita dei ceppi algali in diverse condizioni, identificate come: crescita su terreno sintetico, induzione di accumulo da stress nutritivo, crescita su refluo, induzione di stress nutritivo su refluo; (2) analisi molecolari di genomica e trascrittomica comparativa e (3) caratterizzazione chimica dei prodotti metabolici di interesse. Lo studio qui descritto realizzato all'interno del progetto BIOREFILL finanziato da Regione Lombardia e Fondazione Cariplo. Microalghe e bioraffineria: il mondo agricolo si trasforma A. Id 1 B. Menin 2 D. Rossi 3 P. Mariani 3 F. Adani 1 1 Gruppo Ricicla Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali Universit degli Studi di Milano, via G. Celoria 2, Milano, Italy; 2 Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze Universit degli Studi di Milano Bicocca, p.zza della Scienza 2, 20126 Milano, Italy; 3 Gruppo Genomica Funzionale, Parco Tecnologico Padano, Via A. Einstein, Loc.Cascina Codazza, 26900 Lodi, Italy Il sistema agro-industriale italiano uno dei pi evoluti fra quelli dellUnione Europea con una grande capacit produttiva certificata e di qualit, nonch dalla naturale propensione allinnovazione ed allintegrazione delle nuove tecnologie nei sistemi agricoli, come la produzione di biogas. A latere di ci, una problematica derivante da questo sistema industriale rappresentato dalle acque di scarico, identificabili come reflui e/o digestati che necessitano di essere trattate per poter essere smaltite. Tale trattamento costituisce una voce di costo significativa per lindustria agricola poich si stima che il volume di acque di scarico prodotto annualmente corrisponda a 200 milioni di metri cubi (EUROSTAT 2014). Tali scarti rappresentano, tuttavia, anche una ricca fonte di carbonio e di macro e micro nutrienti che possono essere recuperati nellottica di un processo economicamente vantaggioso per la produzione di biomasse, quali ad esempio le microalghe. Perch le microalghe Le microalghe sono organismi unicellulari con una spiccata velocit di crescita rispetto alle piante superiori che hanno recentemente attratto un grande interesse per il loro elevato potenziale in termini di produzione di composti ad alto valore aggiunto (es. antiossidanti, proteine e acidi grassi poli-insaturi), i quali trovano impiego in diversi settori produttivi: nutraceutico, farmaceutico, alimentare e cosmetico. Le microalghe offrono, inoltre, una possibile risposta ai problemi di trattamento delle acque di scarico, in quanto sono in grado di utilizzare il carbonio presente nei reflui, fissarlo e trasformarlo in biomassa. Ci rappresenta un sistema innovativo di risanamento ambientale e produzione di metaboliti ad alto valore aggiunto in una logica di bioraffineria. Perch le microalghe Le microalghe sono organismi unicellulari con una spiccata velocit di crescita rispetto alle piante superiori che hanno recentemente attratto un grande interesse per il loro elevato potenziale in termini di produzione di composti ad alto valore aggiunto (es. antiossidanti, proteine e acidi grassi poli-insaturi), i quali trovano impiego in diversi settori produttivi: nutraceutico, farmaceutico, alimentare e cosmetico. Le microalghe offrono, inoltre, una possibile risposta ai problemi di trattamento delle acque di scarico, in quanto sono in grado di utilizzare il carbonio presente nei reflui, fissarlo e trasformarlo in biomassa. Ci rappresenta un sistema innovativo di risanamento ambientale e produzione di metaboliti ad alto valore aggiunto in una logica di bioraffineria. tricornutum pavlova 3 Caratterizzazione chimica dei prodotti metabolici di interesse Monitoraggio della crescita dei ceppi algali in diverse condizioni di coltura 1 Analisi Dati 2 Analisi di genomica e trascrittomica comparativa Illumina NGS: DNA-seq e RNA-seq Estrazione e quantificazione del DNA e RNA Innovazione tecnologica