INNOVAZIONE/ In passerella sfilano i colori delle biotecnologie

- La Redazione

MICHELE ORIOLI ci parla degli studi e delle ricerche messe in atto nel campo dei coloranti dopo la messa al bando di alcuni di essi da parte dell’Unione europea

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Le difficoltà incontrate dall’industria tradizionale europea dei coloranti vanno dalla mancanza di innovazione e dalla debole competitività sui mercati, alla tossicità e ai rischi ambientali e sanitari. L’industria dei coloranti si basa sulla chimica e su processi progettati più di un secolo fa, alcuni dei quali sono grandi consumatori di energia e potenzialmente pericolosi per gli operatori.

Per evitare reazioni esplosive durante la miscelazione delle sostanze, il processo deve essere raffreddato fino a temperature prossime allo zero e ciò consuma molta energia. Inoltre, alcuni coloranti possono essere tossici e c’è il rischio che possano attraversare la pelle attraverso la sudorazione. C’è da aggiungere che un buon 10-15% di tutti i coloranti utilizzati nell’industria sono rilasciati nell’ambiente durante la produzione o l’utilizzo, il che non è privo di rischi per gli organismi viventi.

Alla luce di queste considerazioni, l’Unione europea ha messo al bando molti di questi coloranti tossici, ma non sono ancora state trovate reali alternative per molti di loro. Per risolvere il problema, gli scienziati partecipanti al progetto Sophied, guidato dall’Università Cattolica di Lovanio (Belgio), hanno estratto speciali enzimi da particolari funghi. Anche se i campioni scelti non sembrano molto colorati, possono produrre gli enzimi necessari per creare degli eco-coloranti; tali sostanze potrebbero essere utilizzate per sintetizzare coloranti per tessuti e pelli.

Il progetto Sophied è un’iniziativa di ricerca e innovazione comunitaria che coinvolge sette università, tra cui Siena e Napoli “Federico II”, tre centri di ricerca e sedici Pmi di tutta Europa con l’obiettivo di sviluppare nuovi approcci allo sviluppo dei coloranti basati su processi biotecnologici.

«Sapevamo già che c’era un intero spettro di colori nei funghi e che gli enzimi potevano formare nuovi colori durante la bioremediation (o biorisanamento), cioè quel processo attraverso il quale vengono rimosse le specie contaminanti da una matrice inquinata», spiega Estelle Enaud dell’Istituto di Microbiologia Applicata “Terra e Vita” dell’Università Cattolica di Lovanio. «Quello che non sapevamo era se fosse possibile fare coloranti tessili, perché questi hanno proprietà speciali e funzioni chimiche che non è possibile trovare in natura. La sfida era se fosse possibile utilizzare l’enzima su una sostanza che non è naturale; e abbiamo scoperto che era possibile».

Per estrarre gli enzimi, i funghi vengono messi in un liquido contenente sostanze nutritive che permettono loro di crescere e rilasciare le proteine desiderate. Dopo aver preso i funghi, si aggiungono al fluido delle particelle di silice. «La combinazione di enzimi e particelle di silice -sottolinea la Enaud – porta a una stabilizzazione dell’enzima ed elimina le proteine nel prodotto finito, in quanto potrebbe provocare allergie. Le particelle che abbiamo usato prevalentemente hanno una dimensione media di 100 micron, molto più grandi di un nanometro. La parte “nano” del progetto riguarda gli enzimi che sono nanocatalizzatori e possono anche essere chiamati strumenti nanobiologici».

I nuovi coloranti hanno delle proprietà chimiche che consentono loro di aderire direttamente alle fibre di poliammide, lana o seta, rendendo inutile l’aggiunta di sostanze chimiche extra che possono inquinare l’acqua e provocare allergie. Naturalmente, prima di mettere questo prodotto sul mercato, è importante verificarne la tossicità. «In principio – sostiene Victor Puntes, responsabile del gruppo nanoparticelle inorganiche all’Icn (Institut Català de Nanotecnologia) – le particelle di silice sono più tossiche della loro controparte “nano”: da un lato, essendo più grandi hanno difficoltà a entrare in una cellula; dall’altro, una volta che alcune di loro sono entrate, sono in grado di produrre infiammazioni croniche che possono degenerare, anche a distanza di anni, in una sorta di cancro».

La Enaud tuttavia assicura che le particelle di silice usate non sono tossiche; e aggiunge che sono le stesse abitualmente utilizzati nei dentifrici, come ingredienti in orticoltura e non sono classificati come sostanze pericolose.

Uno dei principali vantaggi dei coloranti tradizionali è che resistono a lavaggio, abrasione meccanica e candeggio alla luce solare. I primi test dei nuovi eco-coloranti mostrano che i colori iniziano a dissolversi solo alla luce del sole. Mentre si lavora su un metodo per renderli resistenti alla luce, i ricercatori suggeriscono che essi possono essere utilizzati per la tintura dei vestiti che hanno una limitata esposizione alla luce solare, come biancheria intima e calze. Ammettono senza presunzione di aver ancora bisogno di ottimizzare il processo, perché per il momento è ancora troppo dispendioso, soprattutto come consumo di acqua.

La tecnologia enzimatica studiata col progetto Sophied potrebbe avere vaste applicazioni non solo nel tessile, ma anche nel settore del cuoio e nell’industria cosmetica. Potrebbe essere utilizzato anche per il biorisanamento di composti tossici nell’industria dei coloranti, applicata a taluni trattamenti che aumentano o modificano l’aspetto del colore del cibo o delle bevande, oltre a essere usato come disinfettante per applicazioni mediche e cure personali; e persino nelle celle a biocombustibile.

 

(Michele Orioli)

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