Composti ad alto valore aggiunto ottenuti dal trattamento delle biomasse

Negli ultimi trent’anni, il tema della sostenibilità ha acquisito molta importanza sia a livello sociale sia a livello economico. Infatti, entro il 2030, le Nazioni Unite si sono impegnate a raggiungere i Sustainable Development Goals, incentivando le industrie a modificare i vecchi sistemi di produzione e di alimentazione. A questo proposito, sono state fatte diverse ricerche per individuare un modello standard di impianto “ecosostenibile” ed è stato unitariamente individuato in quello della bioraffineria. In questo contesto L’Industria Chimica è riuscita a ricavare, dagli scarti lignocellulosici derivanti da biomasse, dei composti biologicamente attivi (BACs), utilizzati e venduti come prodotti farmaceutici. Queste innovazioni, quindi, hanno permesso all’Industria Chimica di entrare a far parte di un sistema economico “circolare”, collaborando con diverse professionalità nell’intento di ridurre il proprio impatto ambientale che, per anni, è stato elevatissimo. Le biomasse vegetali residuali, sono state sfruttate dal settore chimico non soltanto per produrre energia, ma, essendo composte da biopolimeri quali cellulosa, emicellulosa e lignina potevano essere utilizzante quali fonti sostenibili per la produzione di platform chemicals ed intermedi di reazione nella sintesi di bioattivi. In realtà, negli scarti agroforestali e agroalimentari, sono presenti tante altre molecole interessanti (tra le quali anche pectina e chitina) potenzialmente sfruttabili come starting materials per la conversione in molecole anche di interesse farmaceutico. Per ricavare queste molecole dalla biomassa e per utilizzare le varie componenti della matrice lignocellulosa, sarà comunque necessario ricorrere ad alcuni processi di tipo estrattivo (NADES, OxiOrganoSolv) e/o a trattamenti di tipo chimico-fisico (Steam Explosion). Per quanto riguarda la frazione riconducibile alla lignina, sia essa stessa che alcuni sui derivati a basso peso molecolare hanno dimostrato di possedere spiccate proprietà antivirali, documentati in particolare contro il virus dell’encefalomiocardite. Sempre proseguendo con l’analisi dei derivati attivi ottenuti recentemente dalla lignina degno di nota risulta essere il coniferolo. Questo, ottenuto in seguito a depolimerizzazione enzimatica della lignina stessa è stato oggetto di numerose conversioni in derivati attivi per il trattamento di patologie come: l’ipertensione, l’ipercolesterolemia, l’ipoglicemia e l’artrite reumatoide. Un ultimo approccio alla conversione della lignina derivante da biomassa è quello basato sull’utilizzo della catalisi. Attraverso una depolimerizzazione riduttiva della lignina, i monomeri vengono successivamente convertiti in derivati attivi a struttura benzazepinica con attività neurotropica. Per quanto riguarda invece la frazione riconducibile alla componente cellulosica della biomassa, da essa sono stati ottenuti derivati riconducibili al furano, tra cui il furfurale e il 5-idrossimetil furfurale (5-HMF). Tali composti sono stati utilizzati per la sintesi di numerosi attivi tra cui anche i furanocalconi che presentano attività antiproliferativa. Un’attività biologica simile ai furanocalconi è quella degli oligogalatturonidi (OGs) ottenuti dal trattamento enzimatico della pectina anziché da cellulosa. Grazie all’alto rendimento di tale processo, è possibile, ad oggi, produrre OGs su scala industriale ampliando il loro campo applicativo a diversi settori.