Utilizzo di processi enzimatici per la rimozione di sostanze inquinanti dalle acque

La ricerca verso lo sviluppo di tecniche di rimozione di inquinanti emergenti che siano efficienti ed a basso costo è andata aumentando negli anni. Uno degli alleati che la comunità scientifica ha riconosciuto sono gli enzimi, macchine molecolari altamente sofistiche ed in grado di agire verso molteplici classi di composti. Le laccasi sono una tipologia di enzimi, appartenenti alla classe delle ossidoreduttasi, ampiamente efficienti verso le molecole con strutture fenoliche. L'elaborato si è concentrato sull'utilizzo di due diverse tipologie di laccasi, ottenute da due ceppi fungini diversi (Trametes pubescens e Coriolopsis gallica) andando a indagare l'efficacia di rimozione di alcune molecole appartenenti agli inquinanti emergenti. In particolare, sono state identificate come attaccabili il paracetamolo, il fenoterolo, la clorotetraciclina e il triclosan. Queste molecole sono state attaccate singolarmente e successivamente sono state poste in miscela, in entrambi i casi la concentrazione da degradare è stata fissata a 10 mg/L (2,5 mg/L per ogni inquinanti nel caso della miscela) e il volume degradato è fissato a 10 mL. L'indagine si è spinta in due direzioni: l'aumento del volume fino a 2 litri, attraverso uno step a 250 mL; e l'immobilizzazione degli enzimi su supporto siliceo per osservare il caso di un sistema con catalisi eterogenea. Per quanto riguarda il primo punto si è osservato un buon mantenimento delle costanti cinetiche, con completa rimozione delle quattro molecole in 24 ore anche sul volume di 2L. Per il secondo punto è stato possibile osservare che la singola unità catalitica, chiamata monolita, perde fortemente di capacità degradativa verso gli inquinanti, ma potendo addizionare più monoliti nella stessa soluzione questa perdita può essere ampiamente compensata. Inoltre, i monoliti sono altamente resistenti al riutilizzo in soluzione e all'invecchiamento, aspetto che abbatte fortemente i costi per l'impiego di questa tipologia di catalizzatori. Nell'elaborato è esplorata inoltre la ricerca della migliore efficienza tra le due laccasi verso le quattro molecole, non è in generale possibile definire un enzima maggiormente efficiente in assoluto, ma per ogni molecola ci sono aspetti di migliore velocità di rimozione dell'inquinante in miscela.