l professor Charles Gauthier dell’INRS, specialista in chimica dei carboidrati e prodotti naturali, che ha guidato la ricerca.
CREDITO Christian Fleury

Un team di ricerca internazionale guidato dal professor Charles Gauthier dal Institut national de la recherche scientifique (INRS) ha scoperto una nuova molecola con un potenziale di rivoluzionare il mercato biosurfattante. I risultati del team sono stati pubblicati su Chemical Science , la rivista di punta della Royal Society of Chemistry .

I tensioattivi sono sintetizzati dal petrolio e sono il principale ingrediente attivo nella maggior parte dei saponi, detergenti e shampoo. I biosurfattanti, prodotti dai batteri, sono più sicuri e possono sostituire i tensioattivi sintetici.

Le molecole di ramnolipidi sono alcuni dei tensioattivi più sicuri conosciuti e sono particolarmente attraenti, grazie alla loro biodegradabilità, tossicità minima e possibilità di essere prodotte da rifiuti industriali. Ma c’è un problema. Sono realizzati utilizzando Pseudomonas aeruginosa, un batterio patogeno dannoso per l’uomo.

“Se vogliamo ottenere appieno i benefici dei rhamnolipidi, dobbiamo coltivare questi batteri patogeni su vasta scala. E poiché questo è un rischio per la salute, l’industria sta cercando delle alternative”, ha spiegato il professor Gauthier. Le molecole prodotte da questi batteri sono solitamente mescolate con altri composti o fattori di virulenza, rendendoli più difficili da usare.

Per affrontare il problema, il team di ricerca ha identificato molecole che assomigliano ai ramnolipidi nella Pantoea ananatis, un batterio non patogeno. Il team è stato quindi in grado di sintetizzare chimicamente queste molecole, chiamate ananatosidi, in laboratorio, aumentando la possibilità che potessero essere prodotte su scala più ampia rispetto all’utilizzo di batteri. L’industria sta già mostrando interesse per questi promettenti nuovi biosurfattanti.

Uno sguardo alla struttura

La nuova molecola si presenta in due diverse forme, A e B. La struttura dell’ananatoside A è descritta come chiusa, mentre B è aperta. La molecola A si chiude su se stessa a formare un anello. Il processo che chiude il ciclo si chiama lattonizzazione ed è stato anche ottenuto con i ramnolipidi per creare nuove molecole.

Il team ha dimostrato che la forma lattonizzata ha un grande impatto sull’azione biologica delle molecole. Riduce al minimo le proprietà tensioattive dei ramnolipidi e li rende tossici.

Ora i ricercatori vogliono caratterizzare ulteriori nuovi biosurfattanti e rendere le molecole più stabili.

Un team interdisciplinare

Il professore dell’INRS Éric Déziel ha contribuito alla ricerca in qualità di esperto di biosurfattanti. Il suo team ha prodotto e isolato ananatosidi prodotti naturalmente dal batterio Pantoea.

Anche Mayri Alejandra Dìaz De Rienzo, docente all’Università John Moores di Liverpool in Inghilterra, ha partecipato come professore ospite dell’INRS. La sua esperienza nella fermentazione e nella lavorazione a valle dei biosurfattanti ha aiutato il team a identificare le proprietà tensioattive di questi nuovi biosurfattanti.

Maude Cloutier, dottoranda e beneficiaria di una borsa di studio Vanier Canada Graduate , e Marie-Joëlle Prévost, beneficiaria di una borsa di studio estiva del Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), hanno aiutato il team con il loro lavoro di sintesi chimica in il laboratorio.

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A proposito dello studio

L’articolo “Sintesi totale, isolamento, proprietà tensioattive e valutazione biologica di nanatosidi e relativi ramnolipidi contenenti macrodilattoni”, di Maude Cloutier, Marie-Joëlle Prévost, Serge Lavoie, Thomas Feroldi, Marianne Piochon, Marie-Christine Groleau, Jean Legault, Sandra Villaume, Jérôme Crouzet, Stéphan Dorey, Mayri Alejandra Dìaz De Rienzo, Eric Déziel e Charles Gauthier, è stato pubblicato il 4 maggio sulla rivista Chemical Science. Lo studio ha ricevuto il sostegno finanziario del Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), il Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS), il Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), il Centre national de la recherche scientifique (CNRS) e il ministère français de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation.