In natura la fotosintesi utilizza la clorofilla e la luce solare per produrre composti organici e ossigeno Un team dell’università di Copenaghen capeggiato da David Cannella, un giovanissimo ricercatore italiano attualmente impegnato in un post-doc presso l’università danese, ha scoperto come utilizzare luce solare e clorofilla per una “fotosintesi inversa”. I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications : si tratta di degradare biomasse vegetali, come gli scarti agricoli, ottenendo un processo molto rapido, efficiente e green per produrre, ad esempio biocarburanti. I processi ossidativi sono essenziali per la decomposizione delle biomasse vegetali: cellulosa, emicellulosa e lignina derivate dalle pareti delle cellule vegetali sono ossidate da metalloenzimi, i più efficienti sono le polisaccaride monossigenasi litiche (LPMOs) che in natura si trovano in funghi, batteri e virus. Per poter funzionare le monoossigenasi necessitano di un donatore di elettroni che può essere una proteina o un’altra molecola vegetale.
La clorofilla raccoglie l’energia solare e rilascia elettroni, mentre gli enzimi hanno bisogno di elettroni per funzionare: perché non provare a combinarli? Questa l’idea alla base della ricerca: utilizzare i pigmenti della fotosintesi come fonte di elettroni. LPMOs insieme a clorofilla e agenti riducenti (acido ascorbico) sono stati esposti alla luce ottenendo un aumento di 100 volte della loro attività catalitica.
La fotosintesi inversa potrebbe essere utilizzata nella produzione industriale di bioetanolo e ad altre reazioni chimiche in cui si utilizzano enzimi che necessitano di elettroni. Tra le possibili applicazioni che i ricercatori stanno analizzando ci sono anche la produzione di metanolo (molecola alla base di combustibili e sostanze chimiche) da biogas, la degradazione e lo smaltimento della plastica.
Per saperne di più
http://www.nature.com/ncomms/2016/160404/ncomms11134/full/ncomms11134.html