Uno studio sul lievito individua una soluzione per il trattamento delle acque reflue dei frantoi

Un nuovo studio esamina l'utilizzo del lievito Yarrowia lipolytica per trasformare le acque reflue dei frantoi in composti di valore, con potenziali benefici per diversi settori industriali.

Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Fermentation, ha esaminato l’uso del lievito non convenzionale Yarrowia lipolytica per convertire le acque reflue dei frantoi in composti di alto valore con applicazioni in un’ampia gamma di settori, tra cui biocarburanti, alimentare e farmaceutica.

L’industria dell’olio d’oliva genera una quantità sostanziale di acque reflue, con stime che superano i 30 miliardi di litri all’anno in tutto il mondo. 

Quest’acqua è un inquinante potente e problematico, caratterizzato da elevata salinità e conduttività elettrica, nonché da elevata acidità e grandi quantità di composti organici e fenolici.

Vedi anche: Uno studio rileva il potenziale delle acque reflue dei frantoi per la produzione di biopesticidi

Queste car­atter­is­ti­che le rendono nocive per i mic­ro­bi del suolo, la vita ac­vatica e la sal­ute del suolo a lungo termine. I comp­osti fe­no­li­ci, in par­ti­cu­lar­e, con­tribu­iscono alla resis­ten­za delle acque re­flue al tr­a­t­ame­n­to, inibendo la crescita mic­ro­bi­ca.

La stragrande maggioranza delle acque reflue dei frantoi viene attualmente smaltita in uno dei due modi seguenti. Il primo è tramite bacini di evaporazione, che causano un aumento dell’inquinamento atmosferico dovuto al rilascio di gas nocivi e acidi come il metano e l’idrogeno solforato, nonché la contaminazione sia del suolo che delle acque sotterranee a causa della lisciviazione.

La seconda è attraverso il suo impi­go come concime orga­nico sui terreni agri­col­ti. Tuttavia, vi è anche una crescente pre­occupa­zione riguardo a questa prassi. 

Gli studi hanno dimostrato che l'ap­pli­ca­zione prolungata e ri­petuta sul terreno porta all'ac­cu­mu­la­zione di comp­osti fe­no­li­ci, sali e met­alli pesanti nel suolo, alla riduzione della diversità e dell'attività mi­cro­bi­ca, impatti diffusi sulla fauna selvatica e alla conseguente sterilizzazione e desertificazione del terreno.

Sono stati proposti diversi organismi microbici come candidati per il trattamento delle acque reflue dei frantoi. Tra questi, i ricercatori ritengono che Yarrowia lipolytica si distingua, non solo per la sua capacità di prosperare in ambienti poveri di nutrienti, acidi e ricchi di composti fenolici, ma anche per la gamma di sostanze preziose che è in grado di produrre.

Tra gli altri composti, il lievito è in grado di sintetizzare lipasi, importanti in settori quali la trasformazione alimentare, l’industria farmaceutica e quella dei biocarburanti; acido citrico, utilizzato in settori diversi come la produzione di detersivi, la galvanoplastica e la concia delle pelli; e i polioli, tra cui mannitolo, eritritolo e aritritolo, che trovano applicazione in prodotti quali dolcificanti a basso contenuto calorico e umettanti.

Il lievito sin­te­si­za anche oli uni­celulari, ricchi di acidi oleico e linoleico, adatti all’uso come biodiesel o come integ­ra­menti ali­mentari. 

Modulando le condizioni di coltura quali i livelli di ossigeno, il pH e la fonte di carbonio, la produzione può essere adattata a diversi usi finali. I profili lipidici risultanti possono persino imitare il burro di cacao o fungere da precursori per derivati dell'acido ricinoleico con diverse applicazioni.

Vedi anche: I produttori in Grecia generano elet­tri­ci­tà con le acque re­flue dei frantoi

Il gruppo di ricerca sottolinea che queste capacità significano che il processo di trattamento delle acque reflue può contribuire al passaggio verso un'economia circolare nell'industria dell'olio d'oliva, un passo sostenuto non solo dalla comunità scientifica ma anche da enti governativi nazionali e sovranazionali, come l’Unione Europea.

Nonostante le sue potenzialità, l’ampia diffusione dello Y. lipolytica per il trattamento e la valorizzazione delle acque reflue dei frantoi d’oliva deve affrontare diversi ostacoli. 

La composizione delle acque reflue è altamente variabile, influenzata da fattori quali la varietà di olive, il metodo di estrazione e le condizioni stagionali, tra gli altri. Questa variabilità complica la standardizzazione del processo e le prestazioni.

Inoltre, alcuni composti, in particolare i fenoli e i sali, possono ridurre l'attività microbica o la resa del prodotto. Mentre alcuni ceppi tollerano queste condizioni, altri richiedono diluizione, pretrattamento o integrazione per mantenere l'efficienza.

Anche i fattori economici rappresentano un ostacolo. Sebbene lo Y. lipolytica possa crescere in terreni di coltura non sterili e a basso costo, le operazioni su larga scala richiedono sistemi con fasi ad alto consumo energetico, lavorazioni a valle e accesso al mercato per i prodotti a base biologica.

Tuttavia, i ricercatori ritengono che, con una ricerca sufficiente incentrata su aree chiave, il lievito rappresenti un modo economicamente sostenibile per sbloccare il potenziale delle acque reflue dei frantoi, rimuovendole al contempo in modo sicuro dall’ambiente. 

A sostegno di questa tesi, citano studi di validazione del concetto e una considerevole quantità di letteratura esistente.