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23 maggio 2009
Una brocca di vino, un pezzo di pane e ora, vaniglia. Il lievito è stato
tenuto a lungo in servizio per produrre cibi e bevande, e ora gli
scienziati hanno assunto il fungo per un sapore più delicato: vanillina,
il composto. dominante della vaniglia In uno dei prossimi
numeri di Applied and Environmental Microbiology gli scienziati
riferiscono che hanno geneticamente modificato i ceppi di lieviti da
panificazione e della birra per la produzione di vanillina da glucosio, un
percorso più ecologico e meno costose rispetto ai metodi precedenti.
"Questo è assolutamente un bel lavoro", spiega John Rosazza, un chimico
dei prodotti naturali e medicinali presso l'Università di Iowa
di Iowa City. Vi è un enorme mercato per la vanillina, dice Rosazza.
La vanillina è il composto dominante fra le centinaia che si trovano
nella vaniglia - un estratto baccelli portanti i semi, chiamati
fagioli, di due orchidee, Vanilla planifolia e Vanilla
tahitensis. Ma i veri baccelli di vaniglia sono preziosi, rari e
costosi. Oggi, meno dell'un per cento della vanillina venduta ogni anno è
derivata dalle orchidee. La maggior parte della vanillina è sintetizzata
in laboratori di chimica, e in genere a base di lignina, un componente di
legno scartato dalla industria della carta, o dal guaiacolo, che è
derivato dal creosoto di legno.
Gli scienziati hanno anche utilizzato microrganismi in un processo
multistep per fare vanillina da due composti vegetali, l'acido
ferulico e l'eugenolo. Ma questi precursori sono costosi e il processo
coinvolge sostanze chimiche ostili all'ambiente, dice Jørgen Hansen
dell'ufficio di Copenaghen della EVOLVA Biotech. Inoltre la vanillina è
tossica per molti microrganismi, complicando la questione.
Ora Birger Lindberg Møller dell 'Università di Copenaghen in Danimarca e
colleghi hanno creato un proprio specifico laboratorio di chimica entro
due diverse specie di lieviti: il Schizosaccharomyces pombe, noto
anche come lievito di fissione, e il Saccharomyces
cerevisiae, il lievito del fornaio o lievito di birra. Invece di
utilizzare il tipico materiale di partenza, piuttosto costoso, il team si
è rivolto al glucosio, uno zucchero a basso costo e largamente
disponibile. Per far sì che il lievito converta il glucosio in vanillina,
i ricercatori hanno aggiunto i geni che codificano per gli enzimi
specifici che stimolano le reazioni. Questi geni includono un gene dalla
Podospora pauciseta una muffa dello sterco, due geni batterici e un
gene umano.
Il team ha anche eliminato il gene che dirige la conversione di vanillina
in una forma indesiderabile. I ricercatori riferiscono che sono stati
soddisfatti del rendimento: il lievito di fissione produce 65 milligrammi
per litro, il lievito del panettiere 45 mg / l.
Per aumentare ulteriormente il rendimento del lievito per la vanillina, i
ricercatori hanno poi aggiunto un nuovo gene che codifica per un enzima
vegetale che converte la semplice vanillina in una forma con uno zucchero
collegato alla molecola, il beta-D-glucoside della vanillina. Questa forma
non è per nulla tossica, dice Møller, e permette al lievito di sopportare
maggiori quantità del composto. E poiché lo zucchero aggiunto è facilmente
separato in bocca o sulla pelle, sia vanillina semplice sia quella
collegata allo zucchero potrebbero essere utilizzate nei prodotti
alimentari e nei profumi.
La vanillina può anche trovare il modo di partecipare alla formulazione di
farmaci anti-dolore, dice Møller. La vanillina è una delle molecole del
percorso biochimico che conduce alla capsaicina, il composto che dà al
peperoncino il suo gusto piccante ed è sotto ricerca come un antidolorifico.
INFO: Traduzione parziale da
http://www.sciencenews.org
Notizie scientifiche su chimica,
alimentazione, ambiente e salute
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