Si è concluso lo scorso 30 settembre il progetto Innovazyme, finanziato da Regione Lombardia nell'ambito dei PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE E SVILUPPO SPERIMENTALE NEI SETTORI STRATEGICI DI REGIONE LOMBARDIA E DEL MINISTERO DELL'ISTRUZIONE, DELL'UNIVERSITA' E DELLA RICERCA DI CUI AL DECRETO N. 7128 DEL 29 LUGLIO 2011. Il progetto è centrato sulla produzione di enzimi fondamentali nei processi produttivi del settore alimentare caseario: basti ricordare che la cagliatura si basa sull'azione di enzimi proteolitici, in particolare della chimosina; oltre alle proteasi, assumono rilevante importanza nell'ambito dei processi caseari anche le lipasi/esterasi, enzimi sfruttati per la loro azione di idrolisi dei trigliceridi, che permettono di sviluppare aromi in grado di conferire naturale proprietà organolettiche, quali ad esempio la diversa piccantezza del formaggio.
Attualmente i principali enzimi per il settore agroalimentare provengono quasi esclusivamente da fonti animali, andando incontro ad alcune criticità:
1. reperibilità ed eterogeneità della materia prima, la cui fornitura non è costante (trattandosi di stomaci di vitelli, agnelli o capretti lattanti):
2. costo della materia prima piuttosto elevato, che necessita comunque di certificazioni e opportuni controlli sanitari.
Per rispondere al bisogno di svincolare la produzione di enzimi nel settore caseario dall'uso della fonte animale, pur mantenendo elevate le peculiarità e la qualità del prodotto garantite dagli enzimi naturali, il progetto INNOVAZYME si propone di seguire la via di espressione eterologa di enzimi per uso caseario, apportando innovazioni di metodologia e di prodotto, e precisamente:
- Isolamento dei geni codificanti per diverse forme di proteasi e di lipasi, sia di quelli codificanti per enzimi già di utilizzo nel settore caseario sia di nuovi enzimi derivati;
- Espressione eterologa dei singoli enzimi in E.coli a scopo di studio, e in Kluyveromyces lactis e Aspergillus awamorii a scopo produttivo;
- Coespressione in una singola cellula di differenti enzimi ricombinanti (diverse proteasi e/o lipasi), in modo da sviluppare una tecnologia di cellula utilizzabile come ”biofabbrica multipurpose”, con possibilità di modulazione dell'espressione genica ed effetti in termini di:
- Offerta di nuovi prodotti, in grado di dare peculiarità organolettiche anche diverse da quelle tradizionalmente utilizzate;
- Innovazione di processo, abbattendo i costi;
- Ottimizzazione delle colture cellulari per la crescita del microrganismo prescelto;
- Sviluppo di resine cromatografiche per la purificazione di enzimi nell'ambito dell'industria alimentare.
Il grado di innovazione, oltre che dall'approccio di “cellula come biofabbrica multi-purpose”, è stato garantito anche dal fatto che la sperimentazione non ha coinvolto solo enzimi già conosciuti nel settore specifico, ma anche nuove attività enzimatiche, partendo da sequenze geniche di eucarioti superiori: questo aspetto ha prodotto esiti interessanti, ad esempio con proteasi alternative da differenti mammiferi.
Puntare sulle innovazioni consente di penetrare con i nuovi prodotti non solo il mercato italiano, ma anche i paesi dell'Estremo Oriente e del Sud America, dove il settore lattiero-caseario sta vivendo un momento di forte espansione. L'innovazione basata sull'utilizzo di tecniche del DNA ricombinante permetterebbe di acquisire un vantaggio competitivo rilevante, dando una spinta all'innovazione del comparto a livello lombardo, italiano, comunitario ed extra-comunitario, permettendo il consolidamento della posizione dei partner coinvolti anche su mercati esteri ad alte potenzialità di crescita.
Caratteristica peculiare del progetto si è dimostrata la complementarietà dei partner coinvolti nell'elaborazione di un processo produttivo complesso che, partendo dall'espressione eterologa degli enzimi, è arrivata ai test finali “in campo” e alla produzione di formaggio (attraverso le colture cellulari, la caratteristica biochimica degli enzimi, la loro purificazione e formulazione). Partner di progetto quattro aziende, un consorzio e una Università:
- Paride Venturelli è un'azienda produttrice di caglio: si è stimato per l'azienda una ricaduta di mercato e occupazionale importante, con aumenti previsti del 100%.
- Micromilk, dedicata all'applicazione dei nuovi prodotti e alla loro diffusione sul mercato, con un aumento del volume di affari del 50% e una ricaduta occupazionale corrispondente.
- L'azienda BiCT ha potuto implementare il sistema di espressione in Aspergillus: tale microorganismo, uno dei maggiori produttori di proteine eterologhe, rappresenta una grossa potenzialità. Si è registrato pertanto un aumento dei servizi offerti e un corrispondente aumento di fatturato (nonché una formazione delle proprie risorse umane).
- L'azienda Resindion ha rafforzato e ampliato la propria gamma di resine di produzione italiana (core business aziendale) per l'applicazione al settore alimentare, in modo da contrastare la concorrenza estera e proporre prodotti lombardi di elevata qualità e innovatività;
- L'università di Brescia ha collaborato con le aziende per incrementare la formazione e l'inserimento di nuovi ricercatori nel comparto e valorizzare la ricerca industriale applicata;
- il consorzio Italbiotec ha aumentato la propria conoscenza nel campo analitico, in modo da potersi offrire come un provider di servizi e valorizzare in questo modo il capitale di strumentazione che si trova investito in numerosi enti pubblici ma non sfruttato a pieno ritmo e valorizzato.