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Titolo della
Ricerca Unità Operativa NAPOLI
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Introduzione I polisaccaridi strutturali della parete cellulare delle piante sono la più grossa risorsa energetica rinnovabile e la loro degradazione nel rumine è un importante percorso da cui questa energia diviene disponibile per l'uomo. La degradazione di questi polisaccaridi mediante microrganismi del rumine è importante per il benessere nutrizionale, la salute e la produttività dell'animale. Essa avviene per mezzo dell'azione coordinata di una serie di enzimi idrolitici prodotti da batteri, funghi e protozoi. Inoltre, l’uso di questi enzimi nel pre-trattamento degli alimenti trova un grande interesse nel campo della tecnologia alimentare animale. E’ da oltre trent’anni che si effettuano studi sull’addizione di enzimi esogeni come additivi nella dieta dei ruminanti. Molti studi sono basati sull’ipotesi che solubilizzando la fibra delle piante prima dell’assunzione mediante l’azione di enzimi polisaccarolitici esogeni, questi ultimi aumentano la degradabilità e la sintesi delle proteine ruminali. Recentemente è stato anche dimostrato che gli enzimi esogeni resistono alla degradazione di attività proteolitiche presenti nel rumine Obiettivo Studio dei meccanismi di idrolisi e di modificazione enzimatica di polisaccaridi da parte di microrganismi ruminali, nonché da altri, come i termofili, più adatti ad una utilizzazione in processi su larga scala. Saranno valutate l’efficienza di varie miscele enzimatiche nella degradazione di polisaccaridi complessi e l’identificazione dei prodotti principali. Gli enzimi ottenuti sia da fonte naturale che ricombinante saranno studiati per la loro capacità degradativa di polisaccaridi modello, utilizzando opportune miscele enzimatiche. In particolare, si studieranno l’attività pectinolitiche, xilanasiche, nonché tutte quelle coinvolte nel processo destrutturante della emicellulosa prodotte in differenti condizioni di coltura, in modo da definire anche una possibile attivazione da substrato. Inoltre, si procederà all’espressione in E. coli dei geni clonati, seguita poi da purificazione e caratterizzazione sia nella loro cinetica che nella struttura. |
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Cluster genico: Schema dell’organizzazione di un cluster genico da Ruminococcus flavefaciens N17, deputato alla degradazione dello xilano. Le frecce indicano la direzione della trascrizione e in parentesi la grandezza, in aminoacidi, delle proteine da essi codificate. Sono indicati i siti di restrizione per HindIII (H) e XhoI (X).
Attività xilosidasica: Attività pNP-xilosidasi da colture di due ceppi di Ruminococcus flavefaciens in grado di utilizzare lo xilano (N17 e B1a) e due ceppi che non utilizzano xilano (C1a e B34b). La crescita dei batteri è effettuata per 16 ore a 39°C. Le attività sono espresse per mg di proteine totali della cellula.
Cellulosoma: Rappresentazione schematica delle specificità di legame dei componenti del cellulosoma in Ruminococcus flavefaciens. |
