Poli-gamma-glutammato: un materiale biocompatibile e biodegradabile per l’immobilizzazione di molecole biologicamente attive

Responsabile Scientifico: Prof.ssa Alessandra Albertini

L’interesse per i biopolimeri naturali e le loro potenziali applicazioni è aumentato di pari passo con l’esigenza di sviluppare processi industriali basati sull’impiego di materiali non tossici, sicuri per la salute e per l’ambiente e ottenibili da risorse rinnovabili.

Il nostro progetto ha preso avvio dall’isolamento di un ceppo del batterio Bacillus subtilis in grado di produrre poli(γ-glutammato) o γ-PGA.Il nostro progetto ha preso avvio dall’isolamento di un ceppo del batterio Bacillus subtilis in grado di produrre poli(γ-glutammato) o γ-PGA.

Si tratta di un biopolimero idrosolubile, biodegradabile, addirittura commestibile, con applicazione in molteplici settori biotecnologici.

A differenza di altri biopolimeri, il γ-PGA si presta a essere modificato per ottenere derivati con caratteristiche chimico-fisiche più vantaggiose a fini industriali rispetto al precursore naturale, pur preservandone biocompatibilità e biodegradabilità. Tuttavia, lo sviluppo di materiali avanzati basati sul γ-PGA è limitato dal fatto che il polimero non può essere ottenuto per sintesi chimica ma esclusivamente per fermentazione batterica, che deve essere quindi ottimizzata.

Le ricerche finanziate dalla FAMT hanno permesso di ottenere ceppi batterici superproduttori di γ-PGA che potranno essere utilizzati per fermentazioni su scala industriale. Parallelamente, è stata esplorata una strategia sintetica innovativa per la funzionalizzazione del γ-PGA, usando condizioni di reazione blande ed ecosostenibili.

Questo approccio potrà essere applicato alla realizzazione di nuovi materiali biocompositi, utilizzabili nell’ingegneria tissutale o nel packaging biodegradabile, e alla produzione di nanoparticelle come carrier di farmaci e biomolecole.