Più biocarburante da piante geneticamente modificate

Le piante geneticamente modificate per facilitare la ripartizione del materiale legnoso, potrebbero essere la soluzione per ottenere etanolo in maniera più ecologica e meno costosa. A dirlo sono i ricercatori della Penn State, in un recente studio pubblicato da ScienceDaily.
La lignina, componente principale del materiale vegetale del legno, protegge la cellulosa e fornisce alla pianta una sorta di impianto esterno capace di resistere a forti raffiche di vento e all’attacco dei microbi. Tuttavia, questa barriera protettiva rende difficile l’accesso alla cellulosa. Come ha spiegato lo stesso autore dello studio John Carlson, professore di genetica molecolare alla Penn State:

C’è un sacco di energia, bloccata all’interno del legno, nella cellulosa. Purtroppo separare questa energia dal legno per produrre l’etanolo è un processo costoso che richiede elevate quantità di calore e di sostanze chimiche. Inoltre, gli enzimi fungini che attaccano la lignina non sono ancora ampiamente disponibili, perchè attualmente in fase di sviluppo, e non sono molto efficienti nella scomposizione della lignina.

I ricercatori hanno già tentato di aggirare il problema modificando geneticamente le piante, al fine di diminuire il contenuto di lignina nei vegetali. Tuttavia, questo processo può condurre a una varietà di problemi, portando le piante ad avere difficoltà nel rimanere in posizione verticale, e rendendole più esposte e maggiormente sensibili ai parassiti. Secondo Ming Tine, professore di biochimica alla Penn State:

Cercare di ottenere alberi senza lignina è come cercare di ottenere pollo senza le ossa, un’operazione che non ha alcun senso.

Carlson, Tien e Haiying Liang stanno dunque studiando un diverso approccio genetico. Invece di diminuire il contenuto di lignina, stanno cercando di modificare le connessioni all’interno della lignina, senza compromettere né la biosintesi  nè la rigidità strutturale della pianta.

I genetisti e i biochimici hanno inserito un gene di fagioli in un albero di pioppo. Questo gene produce una proteina che si inserisce tra due molecole di lignina quando il polimero è stato creato.

Ora abbiamo un lignina polimero con una proteina bloccata in mezzo. Quando questo accade, si crea un tipo di lignina che non è molto diversa in termini di potenza rispetto alla normale lignina, ma che siamo in grado di rompere più facilmente utilizzando  enzimi che attaccano le proteine piuttosto che gli enzimi che attaccano la lignina. Questi enzimi che attaccano le proteine sono già ampiamente utilizzati nei detersivi per il bucato e sono facilmente disponibili in commercio. La modificazione genetica non sembra indebolire le piante, e la cellulosa può essere prelevata più facilmente e trasformata in etanolo.