Ambiente Risorse Salute
Rivista e dossier del Centro Studi l'Uomo e l'Ambiente - Padova
direttore Domenico Ceravolo
Chi siamo / Home / La rivista /


INFORMAZIONI INNOVATIVE (INF - INN)
da Ambiente Risorse Salute
Bimestrale su carta

Questa selezione informativa è finalizzata a mettere in risalto innovazioni
scientifiche e tecnologiche funzionali allo sviluppo sostenibile
.
Immettiamo in rete quanto già pubblicato su "Ambiente Risorse Salute"

dal n.102 ( marzo/aprile 2005)


Indice delle rubriche:

Ambiente

Mutamenti climatici

Energia

Nanotecnologie

Idrogeno e Innovazione

Alimentazione e Salute

Biotecnologie agroalimentari


Ambiente

Utilizzazione intelligente dei pneumatici usati

Riconosciuti come dannosi per l'ambiente, i vecchi pneumatici, troppo spesso gettati nei fiumi o ingombranti illegalmente le discariche abusive, possono oggi essere utilizzati a fini più utili: la costruzione di barriere stradali. I muretti, che stanno ai bordi delle strade, continueranno ad essere costruiti in cemento, ma caucciù, derivato da copertoni, sostituirà i conglomerati di pietra del materiale. Due muretti di questo tipo sono stati realizzati nello stato di San Paolo e la nuova barriera mostra, quale principale vantaggio, una grande capacità di assorbire l'impatto dei veicoli incontrollati, come illustra Paulo Bina, ingegnere, vicepresidente dell'Istituto Via Viva e Direttore di Monobeton Solucoes Tecnologicas, impresa titolare di questo sviluppo e specializzata in nuove tecnologie nel settore costruzioni civili.
Con l'aggiunta di caucciù, il muro cessa di essere un blocco rigido e diviene una struttura semideformabile. "Il grado di deformabilità varierà in funzione della quantità e della dimensione dei pezzetti di caucciù utilizzati nella preparazione del cemento" precisa sempre Bina. Test statistici, realizzati in partneriato con la Facoltà di Ingegneria Civile, Architettura e Urbanistica dell'UNICAMP (Università di Stato di San Paolo a Campinas), hanno permesso di verificare le proprietà meccaniche del nuovo materiale come la resistenza alla compressione e alla trazione. Il Dipartimento di Stato per le strade (DER) prevede di realizzare novecento chilometri di questo tipo di barriera durante i prossimi tre anni. Nella costruzione di questi muretti, potrebbero essere impiegati trentadue milioni di pneumatici usati.
Per maggiore informazione: http://www.monobeton.com.br/home.htm
Fonte: ADIT BE Brasile

Emoglobine vegetali: facilitano la fissazione dell'azoto

Le emoglobine, componenti chiave del nostro sangue, sono antiche proteine con ruoli ben conosciuti nel trasporto dell'ossigeno e nella respirazione animale. Le emoglobine sono presenti anche in vegetali e batteri, ma, fino ad ora, il ruolo fisiologico delle emoglobine vegetali è rimasto oscuro. Un gruppo di ricercatori ha rivelato, recentemente, che una misteriosa emoglobina vegetale serve per assistere la fissazione dell'azoto nei noduli radicali di leguminose attraverso un processo che, concettualmente, non è dissimile da quello condotto dalle emoglobine dei mammiferi che facilitano il trasporto e lo scambio dell'ossigeno nel sangue.
Le emoglobine vegetali più rilevanti sono le emoglobine simbiotiche delle leguminose; esse si accumulano nei noduli radicali, conferendo a questi organi specializzati il tipico colore rosso. I noduli radicali delle leguminose ospitano batteri, i rizobi, che riducono l'azoto atmosferico ad ammoniaca, utilizzata poi dalle piante per svilupparsi e colonizzare suoli poveri di azoto.
La fissazione simbiotica dell'azoto è importante per l'agricoltura sostenibile e fornisce, ogni anno, milioni di tonnellate di azoto ridotto alle colture e ai pascoli.
I ricercatori dell'Istituto di Fisiologia Molecolare Vegetale del Max Planck, guidati dal Dr Michael Udvardi, sono riusciti ad eliminare la produzione di emoglobine simbiotiche nei noduli del legume modello Lotus japonicus, potendo, così, valutare, per la prima volta il ruolo e l'importanza di queste proteine nelle piante. I risultati dello studio indicano che le emoglobine simbiotiche sono importanti nel trasporto dell'ossigeno e nel metabolismo energetico, nei noduli radicali delle piante. Inoltre, queste proteine aiutano a mantenere concentrazioni di ossigeno libero nei noduli a livelli abbastanza bassi da evitare danni alla nitrogenasi, il complesso enzimatico batterico, sensibile all'ossigeno, responsabile della fissazione simbiotica dell'azoto. Pertanto, le emoglobine vegetali svolgono ruoli analoghi a quelli delle emoglobine animali, nonché a nuovi ruoli apparentemente specifici della fissazione simbiotica dell'azoto.
Per contatto: www.current-biology.com, Heidi Hardman
Fonte: Current Biology, marzo 2005 su Eureka Alert.

Plastica cambia forma con la luce

Alcuni ricercatori dell'università tecnica del Land tedesco Renania Nord - Westfalia e del centro di ricerca GKSS hanno, recentemente, compiuto rilevanti progressi nello sviluppo di un materiale intelligente e pubblicheranno i loro risultati sulla rivista Nature.
Per sviluppare questo materiale, i ricercatori hanno preso a modello la natura. Le piante sanno utilizzare, ad esempio, la luce del sole come informazione per aprire i loro petali. I ricercatori sono, così, riusciti a creare un nuovo materiale basato su questo principio. A questo materiale può essere conferita una forma con l'esposizione ad una specifica lunghezza d'onda, e può tornare poi alla sua forma iniziale sotto l'effetto di un'altra lunghezza d'onda. Le origini molecolari di questo fenomeno sono chiamate "interruttori chimici", ovvero molecole fotosensibili che sono capaci di creare legami chimici a determinate lunghezze d'onda e di romperli ad altre. I materiali con memoria di forma sono conosciuti da lungo tempo, ma il cambiamento di forma si operava solo attraverso uno scambio di calore. Si tratta quindi del primo materiale con memoria di forma che dipende dalla luce.
Contatto: prof. Andreas Lendlein, email: andreas.lendlein@gkks.de
Fonte: Adit BE Germania

Mutamenti climatici

Cattiva qualità dei vegetali con eccesso di CO2 nell'atmosfera

Fra 50 anni, la concentrazione di CO2 nell'atmosfera dovrebbe raggiungere 450 - 550 ppm (parti per milione) rispetto al valore attuale di 375 ppm. Questo aumento non comporta solo il riscaldamento del pianeta per effetto serra, ma influenzerà anche le piante. L'Istituto di ecologia agraria del FAL (ente di ricerca federale in agricoltura) di Brunswick (Bassa Sassonia) studia questi effetti in costose serre che riassumono le condizioni colturali in pieno campo, dove è possibile controllare il tenore di CO2 dell'atmosfera. Sono stati condotti esperimenti, su piante foraggiere e su cereali in un'atmosfera con tenori elevati in CO2 (550 - 650 ppm), che hanno dimostrato che, a tali concentrazioni, le piante hanno un contenuto di azoto inferiore e, di conseguenza, fabbricano meno proteine. Non solo, la qualità nutrizionale delle piante diminuisce, l'ecosistema agrario rischia di essere modificato a causa della modifica della crescita vegetale, della sopravvivenza e della propagazione degli insetti erbivori e dei parassiti. Ciò può avere anche un effetto sulla decomposizione della lettiera e sulla mineralizzazione del suolo.
Per maggiori informazioni: prof. H.J. Weigel, e-mail: hans.weigel@fal.de.
Fonte: ADIT BE Germania

Energia

Dalla Finlandia un biodiesel di nuova generazione

La neonata compagnia finlandese Neste Oil, separatasi da Fortum Corporation all'inizio del mese di aprile 2005, si prepara a lanciare un nuovo componente per diesel originato da biomassa. Si tratta del 'Next generation Biomass To Liquid' (NExBTL), un processo di nuova generazione che, dalla conversione di oli vegetali e grassi animali, produce biodiesel di elevata qualità. Il prodotto così ottenuto risulta abbattere le emissioni di zolfo e di composti aromatici, presenta un elevato numero di cetano (un elevato grado di accendibilità) e un'eccellente stabilità all'ossidazione, contiene sensibilmente le emissioni di CO2 e, miscelato nelle opportune proporzioni, è compatibile con i motori diesel in circolazione.
Il NExBTL, la cui prima stazione di produzione risiederà presso la raffineria di Porvoo, a circa 50 km da Helsinki, rientra nella categoria dei biocarburanti indicati dalla Direttiva 2003/30/CE, il documento stilato dal Parlamento Europeo per favorire e promuovere l'uso di biocarburanti o di altri carburanti rinnovabili nei trasporti. Secondo le disposizioni dell'UE, una percentuale sempre maggiore di tutto il diesel e la benzina venduti negli Stati membri dovrà essere costituita da biocarburanti. Entro il 2005 ai tradizionali diesel dovrà essere integrata una percentuale di biocarburante pari al 2%, da incrementare annualmente dello 0,75%, fino a raggiungere la quota stabilita del 5,75% entro il 2010.
Per ulteriori informazioni: www.nesteoil.com
Neste Oil Corporation, Keilaranta 8, Espoo, P.O.Box 95, 00095 NESTE OIL, Finland, Tel: +358 1045811, Fax: +358 104584442

Fraunhofer raggruppa dieci istituti per l'energia

La società Fraunhofer ha riunito le sue attività di ricerca nel settore energetico in un unico gruppo di dieci istituti, finanziato con 45 milioni di euro.
Il gruppo, secondo Joachim Luther, presidente del gruppo e direttore dell'istituto Fraunhofer dei sistemi energetici solari ISE di Friburgo, intende sviluppare, insieme all'industria e in particolare alle PMI, il tessuto tecnologico tedesco in materia di efficienza energetica e di energie rinnovabili. La sede del gruppo è presso l'Istituto Fraunhofer ISE che serve da punto di contatto centrale per le imprese che vogliono fare analizzare le loro necessità di ricerca ed essere messe in relazione con gruppi di ricercatori.
Il vantaggio di questo gruppo è l'ampia gamma di competenze coperta dai dieci istituti: dalla ricerca sui materiali all'analisi di sistemi macroeconomici.
Il raggruppamento di istituti presenta quattro temi centrali:
- sistemi energetici integrati: soluzioni per la riduzione dei consumi energetici degli edifici e delle organizzazioni, sviluppo di nuove potenzialità di risparmio energetico;
- tecnologie di efficienza energetica: il gruppo si concentra nel settore della produzione fissa, in particolare tecnologie dell'idrogeno e delle pile a combustibile, nuovi modelli di microturbine, ma anche tecnologie per la preparazione e l'utilizzazione di combustibili liquidi o gassosi;
- energie rinnovabili: sviluppo di nuovi materiali e procedimenti per la produzione di corrente elettrica, di freddo e di calore, nonché per la fabbricazione e l'utilizzazione di combustibili e gas di origine biologica, di procedure di previsione e studi di fattibilità per impianti eolici;
- stoccaggio e microtecniche energetiche: miniaturizzazione dei sistemi a pile a combustibile, sviluppo della tecnologia al litio, per soddisfare la domanda del mercato di componenti sempre più piccoli e sempre più efficienti.
Per ulteriori informazioni contattare: dr. Harald Schaeffer, fax: +49 76145889427, email: info@energie.fraunhofer.de
Fonte: ADIT BE Germania

Carburanti del futuro: rete di competenze

I ministri dell'Energia e dell'Ambiente del Land della Renania - Westfalia, in occasione del salone dell'energia "E-world" di Essen, hanno dato il via alla creazione di una rete di competenze sui carburanti del futuro.
A lungo termine, la rete dovrebbe contribuire a ridurre la dipendenza del sistema di trasporto tedesco dal petrolio (ora del 97%) e dovrebbe consentire anche l'immissione sul mercato di nuovi carburanti e lo sviluppo di nuovi motori.
Lo sviluppo delle bioenergie, secondo il Ministro dell'Ambiente permetterà anche la creazione di nuovi posti di lavoro. Si ritiene che per il 2020, i biocarburanti possano coprire fino al 25% del consumo di carburante in Germania. Questo significherebbe una produzione annua di 11 milioni di tonnellate di carburanti e una superficie coltivata a colza di circa 3,5 milioni di ettari, ovvero un potenziale di 175.000 nuovi occupati, in gran parte nel settore agricolo.
Contatti: www.energieland.nrw.de

Energia eolica nei porti in Giappone

Il Ministero giapponese della gestione del territorio (MLIT) ha realizzato le carte energetiche di 128 porti, per dimostrarne il potenziale di energia eolica. Basate sulle osservazioni meteorologiche, queste carte contengono dati dettagliati sui venti in ciascuna zona nonché le velocità medie annuali e mensili, le rose dei venti annuali (diagrammi che rappresentano le frequenze delle direzioni e delle velocità del vento che soffia sulla zona) e il potenziale di produzione elettrica. I porti sono zone che presentano parecchi vantaggi per la produzione di energia eolica in quanto i venti sono relativamente forti e stabili, il rumore e le vibrazioni non causano problemi ed è più facile installare degli apparecchi di grandi dimensioni. Fino ad oggi sono installati cinquanta impianti eolici nelle zone portuali (cifre alla data del marzo 2005), per una potenza totale di 76 MW, cioè circa il 10% della potenza eolica totale installata in Giappone. Per l'anno 2006, il MLIT prepara raccomandazioni sulle procedure amministrative riguardanti l'installazione di impianti eolici nelle zone portuali, per facilitare e promuovere questo tipo di gestione.
Contatti: sito web del MLIT dedicato all'energia eolica nelle zone portuali giapponesi: htpp//www.mlit.go.jp.
Fonte: ADIT, BE Giappone

Da Toyota due nuovi veicoli ibridi

Toyota ha annunciato il lancio di due nuovi SUV (Sport Utility Vehicles) ibridi: Harrier Hybrid e Kluger Hybrid. I due modelli sono equipaggiati con motori Toyota Hybrid System II già presente nella seconda generazione di Prius. I due veicoli integrano anche il sistema E-4 (ovvero un motore elettrico per le ruote anteriori e un altro per quelle posteriori), e il Vehicle Dynamics Integrated Management, un sistema intelligente che ottimizza il coordinamento dei controlli di potenza, di frenata e di direzione. Il motore termico è un 6 valvole di 3,3 litri, associato a due motori elettrici (anteriore di 120 kW e posteriore di 50kW) , che consente ai veicoli di ottenere un consumo di 5,6 litri per 100 km (contro i 9 o 10 litri ogni 100 km, per veicoli di classe equivalente).
Contatti: Toyota Motor Corp., http://www.toyota.com.
Fonte: ADIT BE Giappone

Nanotecnologie

Nanotech per idrogeno combustibile

Ricercatori del New Jersey stanno utilizzando nanotecnologie per creare catalizzatori che inneschino le reazioni chimiche per rendere più facile usare idrogeno come combustibile.
Gli scienziati della Rutgers University, a Piscataway (New Jersey), hanno usato le nanotecnologie per creare milioni di piramidi con facce della dimensione di cinque nanometri lungo la superficie di fogli di iridio.
Le caratteristiche strutturali della superficie del metallo si adattano perfettamente alla forma delle molecole di ammoniaca. La struttura è costruita in tal modo per catturare e decomporre, con elevata efficienza, le molecole di ammoniaca. Il processo rilascia idrogeno.
Le superfici nanostrutturate che vengono esaminate sono catalizzatori modello e possono catalizzare reazioni chimiche per l'industria chimica e farmaceutica.
Un sistema ammoniaca-iridio potrebbe rendere più facile la manipolazione e lo stoccaggio dell'idrogeno. In condizioni naturali l'idrogeno è un gas leggero e altamente infiammabile e la creazione di un sistema di distribuzione del carburante sicuro ed efficiente è l'ostacolo da superare per passare dalle fonti energetiche tradizionali all'idrogeno, specialmente nel settore delle automobili.
Per maggiori informazioni: Carl Blesch, e-mail cblesch@ur.rutgers.edu
Fonte: Journal of the American Chemical Society

Idrogeno e innovazione

Modine guida la tecnologia dell'idrogeno per i veicoli

Modine Manufacturing Co. di Racine (Wisconsin) sta collaborando allo sviluppo della tecnologia detta steam reforming avanzato del metano per l'estrazione di idrogeno da gas naturale attraverso un processo che impiega calore, vapore e catalizzatori.
Recentemente Modine ha inviato a Houston il suo primo steam reformer del metano per prove di laboratorio. Lo stesso, o uno simile, potrebbe essere installato nel 2006, a scopo dimostrativo, in una stazione di rifornimento di idrogeno. Potrebbe essere il precursore delle stazioni di rifornimento del futuro, secondo il direttore del Modine's Fuel Cell Products Group.
Modine lavora d'intesa con Chevron Texaco Corp. di San Ramon (California) per sviluppare soluzioni, migliori e meno costose, di conversione del metano in idrogeno, che potrebbe alimentare qualsiasi mezzo, dall'automobile, al camion, al mezzo pubblico.
Una cella a combustibile è 2 - 3 volte più efficiente, nel convertire il combustibile in energia, rispetto ad un motore a combustione interna. Quasi tutti i maggiori produttori di auto programmano di lanciare sul mercato, entro i prossimi 10 anni, vetture a celle a combustibile, benché le vendite iniziali saranno probabilmente limitate a flotte di aziende che possono installare l'impianto per il trattamento dell'idrogeno.
I reformer a vapore del metano sono un modo comune di produrre idrogeno, secondo la direzione di Modine, ma è stato difficile dimensionare la tecnologia di produzione dell'idrogeno adattandola alle stazioni di rifornimento stradali.
Chevron Texaco conosce la produzione di idrogeno delle grandi raffinerie, Modine ha, invece, competenza specifica per i piccoli scambiatori di calore, essenziali per la produzione di idrogeno in tubi metallici di circa 2 m di lunghezza.
In febbraio Chevron Texaco ha aperto, a scopo dimostrativo, una stazione di rifornimento di idrogeno a Chino, in California. La stazione rifornisce cinque SUV Hyundai ed è inserita in un progetto di ricerca di cinque anni condotto dal US Department of Energy.
La diffusione su vasta scala della tecnologie dell'idrogeno combustibile richiederà uno sforzo di lungo periodo, e molto dipenderà dalla tecnologia delle stazioni di rifornimento, se essa diverrà una realtà nei prossimi dieci anni. Ma lo sviluppo tecnologico continua raggiungendo traguardi significativi. Daimler-Chrysler ha già più di 100 veicoli nel suo parco macchine di prova. Ford ne ha quasi 60 e il Servizio postale degli Stati Uniti sta collaudando veicoli per la distribuzione della posta.
Per ulteriori informazioni: www.fuelcelltoday.com
Fonte: www.fuelcelltoday.com

Le fonti rinnovabili possono diventare un business

Lancio di progetti, realizzazione e sviluppo di sistemi per la produzione di energia elettrica basata sull'impiego di celle a combustibile: è il settore di attività di SGS Future, una società della provincia di Trento che lavora sul miglioramento delle prestazioni e dell'affidabilità delle soluzioni che impiegano fonti energetiche rinnovabili. Riccardo Reppucci, amministratore delegato, spiega che la società lavora con le celle a combustibile a metano e a idrogeno. Le prime sono ideali per applicazioni che richiedono spostamenti in quanto il metano è più facile da trasportare. Le seconde offrono migliori prestazioni e maggiore potenza. La società SGS Future è nata nel 2002 e ha lanciato subito una collaborazione con l'Istituto di Ricerca IRST, rafforzando, nel contempo, accordi con imprese americane per la distribuzione in Italia e in Europa dei loro prodotti. Fra questi emerge particolarmente quello con Avista Labs, una società degli Stati Uniti che dispone di un brevetto per la sostituzione a caldo delle membrane nelle celle a combustibile.
Nel 2004 SGS Future ha registrato un fatturato di un milione di euro, prodotto da una quarantina d'impianti già messi in servizio in Europa. Una grande parte del fatturato, 500.000 euro in tre anni, è destinata a progetti di ricerca e sviluppo per la realizzazione di nuovi servizi (come ad esempio il controllo a distanza, attraverso Internet o telefono, dello stato di rendimento delle celle).
Attualmente, SGS Future collabora con l'Istituto di Fisica dell'Università di Ferrara su un progetto legato all'integrazione delle celle a combustibile a idrogeno con sistemi fotovoltaici a concentrazione.
Con l'Università della Sapienza di Roma, la società lavora su un progetto che mira all'aumento delle prestazioni delle celle a idrogeno, mentre con l'Università di Messina lavora alla realizzazione del primo centro di produzione italiana di idrogeno la cui rete permetterà di approvvigionare in un primo tempo una cinquantina di clienti nella città siciliana.
Fonte: Il sole 24 ore, febbraio 2005

Dall'esposizione universale all'aeroporto le celle a combustibile NEDO

Presso l'Esposizione universale di Aichi, apertasi alla fine di Marzo 2005, è in funzione il più grande sistema di pile a combustibile operativo in Giappone. È realizzato dalla New Energy and Industrial Technology Development Organisation (NEDO), ente alle dipendenze del Ministero dell'Economia, dei Trasporti e dell'Industria ed è composto di tre tipi di pile, SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell), PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell) ed ha una potenza di 2180 kW. L'elettricità prodotta alimenta il padiglione della NEDO e i padiglioni vicini.
L'idrogeno è ottenuto da biomassa, una parte per fermentazione metanica dei rifiuti quotidiani dei ristoranti dell'esposizione universale e un'altra per gassificazione degli scarti legnosi prodotti nella costruzione dei padiglioni dell'esposizione. Il sistema utilizza la cogenerazione, il calore viene recuperato per riscaldare l'acqua che è utilizzata nel sistema di climatizzazione del padiglione della NEDO. Dopo l'esposizione, il sistema sarà trasferito all'aeroporto di Nagoya dove continuerà a funzionare.
Contatti: www.nedo.go.jp
Fonte: ADIT BE Giappone

Mini centrale elettrica in cantina con cella a combustibile

L'utilizzazione stazionaria di pile a combustibile è una delle soluzioni del futuro per il riscaldamento urbano: è una tecnica economicamente conveniente che fornisce un contributo rilevante alla riduzione delle emissioni di gas serra. Ma queste minicentrali elettriche diverranno interessanti solo quando potranno permettere di riscaldare l'acqua degli impianti domestici tradizionali. In questa direzione lavora David Agar, all'Istituto di chimica tecnica dell'Università di Dortmund (Nord Renania-Westfalia).
I primi apparecchi veramente funzionali, della dimensione di una lavatrice, dovrebbe fare la loro comparsa sul mercato da qui a cinque anni. Da quel momento queste piccole centrali stazionarie dovranno fornire una prestazione simile agli impianti convenzionali, e cioè della durata di 40.000 ore.
Per raggiungere questo obiettivo, il professore Agar effettua lavori di ricerca sul risparmio di idrogeno nelle celle a combustibile, analizzando e migliorando i quattro catalizzatori che partecipano al processo di trasformazione del gas naturale in idrogeno perché la produzione d'idrogeno possa essere garantita per il lungo periodo di funzionamento richiesto. L'obiettivo delle ricerche è l'ottimizzazione della qualità di filtraggio dei catalizzatori in modo tale che l'idrogeno utilizzato come fonte di energia sia più puro possibile.
Gli impianti a celle a combustibile stazionarie promettono un grande potenziale sul mercato; l'energia in eccesso che queste piccole centrali potrebbero produrre potrebbe essere rivenduta al resto della rete, con un ulteriore aumento della redditività dell'impianto.
Contatto: Prof. David Agar, e-mail: david.agar@bci.uni-dortmund.de
Fonte: ADIT BE Germania

Alimentazione e salute

Pomodori per ridurre la comparsa di alcuni cancri

Studi epidemiologici hanno dimostrato che il consumo di prodotti a base di pomodoro diminuisce la comparsa di alcune tipologie tumori. Ricercatori dell'Università Ben Gurion del Neghev e del Centro Medico Soroka di Beer Sheva lavorano insieme per scoprire i meccanismi di azione. Uno studio presentato dal prof. Yoav Sharoni rivela che i carotenoidi, oltre a combattere l'ossidazione nelle cellule, impediscono la comparsa di cancri stimolando il sistema di espressione del gene specifico chiamato "elemento di risposta antiossidante". La stimolazione di questo sistema attiva le difese immunitarie del corpo contro i carcinogeni e gli altri composti nocivi. Attivando questo sistema, i carotenoidi contenuti nei pomodori inducono la produzione di enzimi di detossificazione di fase II. Questi ultimi convertono i carcinogeni responsabili delle mutazioni del DNA (che conducono al cancro) in prodotti meno tossici e facilmente eliminabili per escrezione.
I carotenoidi del pomodoro riducono anche il segnale intracellulare degli ormoni estrogeni femminili (estradiolo), un fattore di rischio molto importante per i tumori del seno e dell'endometrio.
Fonte: The Jerusalem Post, febbraio 2005

Zuccheri per combattere il diabete

Due forme di zucchero permettono di diminuire, fino al 50%, il tasso di glucosio nel sangue, per ventiquattro ore. Questo è quanto hanno scoperto due ricercatori dell'Istituto Botanico di San Paolo e dell'Università Federale di Lavras del Minas Gerais (Stato del sud-est brasiliano), studiando l'effetto dello zucchero contenuto in una specie particolare da fieno: il Rhynchelytrum repens, una graminacea della famiglia Poacee. Questo lavoro, sostenuto dalla FAPESP (Fondazione di Sostegno alla Ricerca dello Stato di San Paolo), sarà prossimamente pubblicato nella rivista "Brazilian Journal of Medical and Biological Research".
Il glucosio è la forma essenziale di zucchero utilizzata dal nostro organismo e costituisce anche il principale combustibile della maggioranza degli esseri viventi.
La sua presenza in eccesso nel sangue causa problemi sanitari legati al diabete. Il Rhynchelytrum repens è una pianta molto comune, si trova in particolare a bordo delle strade, che contiene molecole di betaglucano e d'arabinoxilano, forme più complesse di zucchero. Già da tempo sono in corso ricerche sulle virtù anti-diabetiche del betaglucano. Ma la pianta ora presa in considerazione non era mai stata studiata, secondo quanto precisa il professore Marcio Silveira Buckeridge dell'Istituto Botanico. Dopo numerosi esperimenti sui topi, si è visto che l'utilizzazione del betaglucano tratto dalla graminacea permette di ridurre il tasso di glucosio nel sangue, per ventiquattro ore, durata che si riduce a sole due ore con il betaglucano industriale, prodotto a partire dall'orzo. Qui sembra entrare in gioco l'arabinoxilano. "Pensiamo che le due molecole formino un agglomerato meno solubile del solo betaglucano" spiega il professore.
Le prospettive di un'utilizzazione terapeutica del Rhynchelytrum repens sono incoraggianti. L'intenzione del professor Buckeridge, attualmente, è più di preparare test di efficacia negli esseri umani che di brevettare la nuova forma di terapia basata su queste molecole.
Per maggiori informazioni: http://www1.folha.uol.com.br
Fonte: ADIT BE Brasile

Biotecnologie agroalimentari

Fondi europei per vaccini prodotti da colture GM

"Pharma-Planta", progetto europeo del 6PQ, dispone di 12 milioni di euro per coltivare OGM da cui trarre vaccini contro malattie mortali come HIV, tubercolosi, diabete e rabbia.
"Pharma-Planta" ricorre alla competenza ed esperienza di 39 scienziati di 11 paesi europei e del Sud-Africa per impegnarsi su importanti significativi sanitari che colpiscono l'Europa e i paesi in via di sviluppo, anche se l'obiettivo principale è procurare medicine ai paesi più poveri.
Nel primo progetto internazionale di questo genere, "Pharma-Planta" partirà dalla modificazioni delle piante per arrivare agli esperimenti clinici, prevedendo di sperimentare i medicinali sull'uomo entro 4 anni.
Il coordinatore scientifico del progetto, il prof. Julian Ma della St George's Hospital Medical School di Londra, afferma la necessità di affrontare i problemi della disuguaglianza sanitaria a livello globale, che vede sbarrato l'accesso ai vaccini ai paesi in via di sviluppo, dove maggiore si manifesta il fardello delle malattie nel 21° secolo.
Con la tecnologia GM è possibile indurre l'apparato molecolare di una pianta a produrre una gamma di composti utili in terapia. Insulina umana e un vaccino contro l'epatite sono già prodotti attraverso la modificazione genetica di altri organismi. Tuttavia, nell'UE, non c'è mai stato uso formale, per l'uomo, di materiali derivati dalle piante. Questo, dunque, è un progetto pionieristico che mira a fornire aiuto a milioni di persone che muoiono, ogni anno, nel mondo a cause di malattie prevenibili con l'uso di vaccini.
Poiché le piante si coltivano facilmente, potrebbero essere utilizzate, dovunque, per produrre grandi quantità di medicinali o vaccini a costo basso, tra 10 e 100 volte inferiore a quello della produzione convenzionale che, invece, richiede molto lavoro, intenso, costoso, e che spesso produce quantità relativamente piccole di prodotti farmaceutici.
Se il progetto avrà successo, le tecniche dovrebbero essere brevettate a favore dei paesi in via di sviluppo. Essi dovrebbero essere, allora, in grado di avviare la propria produzione per qualunque quantità di cui abbiano bisogno ad un costo che non dovrebbe gravare molto sulle economie nazionali.
Sebbene, nell'ambito del progetto, non sia ancora stato deciso quali piante impiegare, probabili candidati sono tabacco e mais.
Secondo Claire Horton, del National Contact Point sul 6PQ inglese per il settore scienze della vita, genomica e biotecnoilogie per la salute, il progetto "Pharma-Plant" è un eccellente esempio di come il finanziamento dei Programmi Quadro europei possa essere usato per aiutare progetti di ricerca e sviluppo che avranno un grande impatto sulla vita di ogni giorno dei popoli dell'Europa e del resto del mondo. Questo finanziamento aiuta esperti di differenti paesi a lavorare insieme nella lotta contro malattie di tutti.
Contatto: http://fp6uk.ost.gov.uk

Verso dolcificanti "senza zucchero"

Ripetuti tentativi di produrre proteine ricombinanti dolci in microrganismi e sistemi vegetali transgenici, per avere dolcificanti più efficaci e rispondere alla necessità di diete a basso apporto calorico, sono falliti a causa di una produzione di proteine troppo bassa per consentire una commercializzazione, vasta e redditizia.
In Africa Occidentale, dal frutto di Pentadiplandra brazzeana Baillon viene isolata la brazzeina che ha un potere dolcificante intrinseco da 500 a 2000 volte superiore allo zucchero e consiste di una sola catena di 54 aminoacidi residui e nessun carboidrato. La capacità di trasferire il potere dolcificante a colture agrarie aumenterebbe l'accessibilità commerciale della brazzeina. I ricercatori di ProdiGene Inc. riportano di aver generato linee di mais con elevati livelli di brazzeina espressi nei semi. Il frazionamento dei semi di mais che esprimono la brazzeina, con procedure standard di molitura a secco, si è tradotto in un ulteriore arricchimento di brazzeina nella farina di germe. Ancora, la brazzeina purificata dai semi è risultata fino a 1200 volte più dolce del saccarosio, a parità di peso. Questi risultati indicano il mais come un efficace, economico sistema di espressione della brazzeina, per la bioproduzione della proteina dolce. Il mais, che ha un sistema agricolo e commerciale sviluppato e diffuso nel mondo, è un veicolo particolarmente adatto per la produzione commerciale di proteine commestibili.
Nell'esprimere la brazzeina nel mais, i ricercatori hanno puntato ad aumentare i livelli di espressione e, nello stesso tempo, hanno cercato di avere un prodotto strutturalmente e funzionalmente equivalente alla proteina derivante da fonti naturali. Solo le forme di brazzeina tipo 1 e tipo 3 sono rilevate nel frutto maturo di P. brazzeana e perciò l'obiettivo era produrre queste forme attraverso un sistema di espressione ricombinante vegetale.
Una potenziale applicazione della brazzeina è come additivo alimentare raffinato. Per determinare se il materiale purificato mantiene una elevata dolcezza intrinseca, è stato usato un sistema di purificazione a più stadi per l'isolamento della brazzeina dai semi del mais. La brazzeina espressa nel mais possedeva lo stesso fenotipo del prodotto naturale. I ricercatori di ProdiGene Inc. ritengono che l'uso di una frazione del germe per dolcificare prodotti, non solo fornisce un'alternativa poco calorica al saccarosio, ma fornisce anche le proprietà volumetriche intrinseche necessarie a sostituire il volume perduto con la sostituzione dello zucchero, ottenendo un agente combinato dolcificante e lievitante.
Contatto: Tawanda Zidenga, Department of Plant Cellular and Molecular biology, The Ohio State University, Columbus, Ohio.
Fonte: Lamphear B.J. et al. (2005) Expression of the sweet protein brazzein in maize for production of a new commercial sweetener. Plant Biotecnology 3, 103 - 114.

Futuro sano da cereali ricchi di acidi grassi omega 3

L'australiana CSIRO Food Futures Flagship ha sviluppato, prima nel mondo, piante che producono DHA (acido docoesanoico), un componente omega 3 dei grassi, con grande valore salutistico, disponibile normalmente solo da fonti ittiche, e vitale per la salute umana.
Bruce Lee, responsabile del progetto e Direttore di CSIRO Food Future Flagship, afferma che dimostrare che le piante possono produrre DHA nei semi è molto rilevante ed è un importante primo passo verso il miglioramento della nutrizione umana. Sarà possibile, riducendo la pressione sulle declinanti risorse ittiche in tutto il mondo, fornire ai coltivatori cerealicoli australiani nuove colture di elevato valore.
DHA, e gli altri acidi grassi omega 3 a catena lunga, sono prodotti da forme vegetali inferiori, come le microalghe, che entrano nella catena alimentare perché di esse si alimentano i pesci, ma non sono prodotti da vegetali terrestri superiori.
Il gruppo di ricerca presso Food Future Advanced Genetics dichiara che il prototipo di pianta, sviluppato per la prima volta, dimostra che anche piante terrestri possono produrre DHA e altri importanti acidi grassi (-3 a catena lunga, quando vengano dotate dei geni necessari.
DHA è vitale per lo sviluppo ottimale di cervello e occhio ed è riconosciuto per le sue proprietà salutistiche, che comprendono: riduzione del rischio di malattie coronariche, diabete Tipo-2, malattia di Alzheimer e asma.
I nutrizionisti raccomandano una dose giornaliera di almeno 500 mg di omega 3 a catena lunga, comprendenti DHA, invece le indagini dietologiche rivelano che la maggior parte degli australiani ne consuma solo un decimo.
Per aumentare la dose assunta, molti alimenti sono, ora, integrati con oli omega 3 di origine ittica, ma con il declino delle riserve ittiche naturali, e con l'attuale acquacoltura che usa mangimi di origine ittica, sono urgentemente necessarie fonti ulteriori di oli omega 3 a catena lunga.
La disponibilità commerciale di colture ricche di omega 3 può essere lontana alcuni anni, ma esse consentirebbero agli australiani di potere ottenere livelli di DHA migliori, scegliendo in una vasta gamma di alimenti.
La scoperta, frutto di collaborazione interdisciplinare tra vari istituti di ricerca, pone l'Australia all'avanguardia nel mondo nella ricerca e innovazione cerealicola.
Per maggiori informazioni: Dr Bruce Lee, CSIRO Food Futures Flagship (02) 9490 8006
Fonte: CSIRO

Frumento tollerante all'alluminio

I livelli elevati di alluminio, presenti in quasi il 40% delle terre arabili del mondo, creano difficoltà alla coltivazione del grano. J. Perry Gustafson, del U.S. Agricultural Research Service, spera di risolvere questo problema con lo sviluppo di cultivar di frumento più tolleranti all'alluminio mediante l'impiego di un gene proveniente dalla segala.
Gustafson e colleghi hanno, infatti, scoperto che è il gene Alt3 a rendere la segala tollerante all'alluminio. Essi hanno mappato il gene della segala per rendere possibile il suo trasferimento nel grano mediante la tecnica dei marcatori genetici e successiva ibridazione.
Considerata la somiglianza genetica con il riso, i ricercatori ne hanno studiato la sequenza di DNA disponibile e la mappa genetica per individuare dove fosse situato il gene candidato alla tolleranza verso l'alluminio.
Il gruppo di Gustafson è stato capace di circoscrivere la collocazione del gene in una piccola porzione del genoma del riso, ma non è stato capace di utilizzarne la sequenza di DNA per trovare il gene Alt3 nella segala. Nonostante ciò, Gustafson ha trovato che il riso è una grande fonte di marcatori genetici che possono essere impiegati per mappare il genoma della segala.
Contatti: J. Perry Gustafson, e-mail: gustafsonp@missouri.edu
Per maggiori informazioni: journal Theoretical and Applied Genetics, http://www.ars.usda.gov
Fonte: http://www.monsanto.co.uk/news/ukshowlib.phtml?uid=8790

Maggiore quantità di pro-vitamina A in Golden Rice

I ricercatori di Syngenta hanno riportato un miglioramento del valore nutrizionale del Golden Rice, con incremento del suo contenuto in pro-vitamina A.
Il Golden Rice è una varietà di riso, modificata geneticamente per favorire la produzione di beta-carotene (pro-vitamina A), utile per combattere la deficienza di vitamina A (VAD). I ricercatori sono stati in grado di incrementare fino a 23 volte, rispetto al Golden Rice originale, il contenuto totale di carotenoidi, con un accumulo, in particolare, di beta-carotene.
In un articolo, apparso sulla rivista Nature Biotechnology, Jacqueline Paine e colleghi hanno evidenziato che uno dei due geni usati per modificare il Golden rice, il gene del narciso che codifica per la fitoene sintasi (syntase phytoene, psy), si è rivelato un fattore limitante nell'accumulo del beta-carotene. A seguito di test sistematici sulle psy di altre piante, gli scienziati hanno identificato una psy proveniente dal mais in grado aumentare in modo sostanziale l'accumulo di carotenoidi in un sistema vegetale modello. Sono riusciti quindi a sviluppare il Golden rice 2, introducendo questa psy in combinazione con la carotene desaturasi di Erwinia uredovora, usata per produrre il Golden rice originale.
Per ulteriori informazioni: Rachel Drake, coautore, e-mail: rachel.drake@syngenta.com
Fonte: Nature Biotechnology online


Settembre 2005

Torna in alto


Torna al Sommario