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Rachel Ehrenberg

Lievito geneticamente modificato per produrre vaniglia artificiale


I ricercatori hanno cooptato dei funghi per produrre in modo più efficiente il sapore di vaniglia

 

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

 


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Vanilla planifolia

Vanilla tahitensis

Baccelli di Vanilla tahitensis

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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