Il laboratorio di Biologia delle Alghe del Dipartimento di Biologia dell’Università “Federico II” ospita già dal 1975 la Collezione di microalghe ACUF (Algae Collection University Federico II).

Il laboratorio di Biologia delle alghe, fa parte del Dipartimento di Biologia, ed effettua le seguenti attività di ricerca:

> Filogenesi e tassonomia di protisti fototrofi di ambienti termo-acidi;

> Valutazione di cito- e genotossicità di xenobiotici su alghe unicellulari;

> Colture di massa di alghe unicellulari per la produzione di biodiesel ed altre sostanze di interesse economico;

> Composizione in specie di biofilm isolati da monumenti;

> Coltura di organismi autotrofi ed eterotrofi isolati dai biofilm che attaccano opere d’arte e loro caratterizzazione tassonomica,      molecolare ed eco-fisiologica;

> Ricostituzione di biofilm modello, allo scopo di studiarne le caratteristiche di crescita e di valutare le possibili strategie di controllo.

> Mantenimento di oltre 800 organismi unicellulari, prevalentemente fototrofi, che compongono la Collezione ACUF (Algal Collection at the Universtity of Naples “Federico II” ).

Responsabile Scientifico     Prof. Antonino Pollio            tel: 081-2538537 081-2538540     email: antonino.pollio@unina.it

Responsabile Laboratorio   Dott. Antonino De Natale    tel: 081-2538537 081-2538540     email: denatale@unina.it

Gli obiettivi specifici della Collezione ACUF sono:

1. Costituzione e gestione del database contenente tutte le informazioni riguardo i ceppi presentemente tenuti in coltura presso il laboratorio di biologia delle alghe.
2. Creazione di un protocollo per il mantenimento delle condizioni axeniche dei ceppi, quando è possibile, e applicazione delle più moderne tecnologie colturali al fine di mantenere i ceppi in uno stato fisiologico ottimale.
3. Sviluppo di tecniche innovative di isolamento e caratterizzazione di ceppi di microrganismi.
4. Ampliamento della collezione con particolare riguardo ai ceppi estremo fili di interesse biotecnologico tramite identificazione dei ceppi.
5. Costituzione di una specifica raccolta di ceppi di procarioti ed eucarioti provenienti da beni archeologici ed artistici volta allo studio di tecniche per ridurre l’impatto negativo del biodeterioramento dei monumenti.
6. Messa a punto di protocolli per lo scaling-up delle colture che dovranno essere fornite come starter, e quindi in volume di 1-2 litri.
7. Disseminazione in rete delle informazioni attinenti la biobanca al fine di facilitare l’accesso da parte di imprese interessate ad utilizzi biotecnologici;
8. Disseminazione delle informazioni tecniche necessari per chi volesse avviare start up in questo settore;
9. Creare nuove opportunità di mercato soprattutto per le imprese ad elevato potenziale innovativo presenti sul territorio della regione Campania;
10. Soddisfare le indicazioni ed i suggerimenti della direttiva 2004/23/EC del Parlamento Europeo.

La presenza di un servizio di coltura di microalghe ed altri microrganismi presso l’Università Federico II si propone inoltre di:

• Fornire colture autentiche in buone condizioni, a chi le richieda, in qualunque parte del mondo.
• Accogliere ceppi appartenenti a nuove specie soprattutto quando sono confermate da pubblicazioni riconosciute a livello internazionale, preservando in questo modo la biodiversità.
• Essere un collegamento tra il mondo della ricerca e quello dell’industria, fornendo colture di ceppi di interesse economico.
• Fornire know-how a quanti abbiano bisogno di ulteriori istruzioni per la coltura delle microalghe.
• Rappresentare un centro di formazione per insegnanti, scienziati, tecnici e coloro che desiderano imparare i metodi di coltura.
• Sviluppare nuove metodiche atte ad implementare la conservazione dei ceppi nella Biobanca.

Secondo la Federazione Mondiale delle colture di organismi (WFCC) esistono attualmente in Italia 14 banche che mantengono in coltura organismi o campioni istologici. Gli organismi tenuti in coltura sono per lo più batteri, funghi, lieviti. Oltre all’ACUF, esiste al momento una sola collezione di organismi fotoautotrofi, localizzata presso la sede del Centro di Studio dei Microorganismi Autotrofi del CNR, a Firenze. Nella collezione sono coltivati al momento 59 ceppi di alghe e 69 di cianobatteri.

Nel complesso la situazione delle biobanche italiane si presenta al momento abbastanza carente, in termini numerici, ma anche qualitativi. Per fare degli esempi, in Francia esistono 38 biobanche, e 19 nel Regno Unito. Ma anche per quanto riguarda le dimensioni delle singole biobanche siamo ancora lontani dagli standard non solo europei, ma internazionali.

La biobanca di microorganismi ACUF può essere considerata come un tassello nell’ambito più generale delle risorse di conservazione dei biomateriali come attualmente esse vengono descritte nei vari documenti e linee guida Nazionali ed Internazionali. In particolare la collezione ACUF può configurarsi come uno dei nuclei attorno al quale possa costituirsi un Centro di Risorse Biologiche (CRB) a valenza territoriale locale e nazionale, potenzialmente fruibile o integrabile da altre Istituzioni o da aziende pubbliche e private.

La biobanca ACUF rappresenta un potenziale strumento di conservazione della biodiversità, di importanza fondamentale per potenziare la ricerca e le applicazioni in campo biotecnologico in ambito regionale e nazionale. La disponibilità di tali organismi può essere premessa infatti di numerosi progetti nazionali ed internazionali che potranno vedere coinvolti enti di ricerca ed aziende Campane che operano in questo campo

Le finalità della biobanca sono rivolte alla ricerca scientifica, ma hanno anche rilevanti implicazioni di tipo biotecnologico, suscettibili di importanti sviluppi applicativi. Implementare una banca di microrganismi oggi, significa garantire lo studio ma anche l’utilizzo presente e futuro dei ceppi tenuti in coltura, avvalendosi di biotecnologie innovative che possano sostenere e migliorare la competitività dal comparto produttivo campano e nazionale.

La biobanca ACUF si pone innanzitutto come potenziale fornitore privilegiato per tutte le attività produttive comprese nel termine generico di acquacultura. Infatti sia l’allevamento delle specie ittiche che quello dei principali molluschi acquatici eduli richiedono almeno una fase della nutrizione degli organismi in coltura in cui l’alimentazione sia costituita da microalghe. Tutti i grandi produttori quindi sono attrezzati con “hatcheries”, in cui vengono coltivati anche grandi volumi di microalghe. A causa dei continui problemi connessi alla coltivazione su vasta scale delle microalghe (inquinamento dei ceppi da parte di specie batteriche, imprevisto insediamento di specie predatrici, etc.), si registra una continua richiesta di ceppi algali e soprattutto di starter (volumi di 1-2 l di colture pure algali) che al momento viene soddisfatta da produttori stranieri, non esistendo in Italia un servizio del genere.

Inoltre in questi ultimi anni si assiste ad un crescente interesse per le microalghe come potenziali fonti di biomasse da utilizzare come fonte di combustibili e di prodotti chimici ad elevato valore aggiunto. Nuove strutture produttive per la coltivazione su vasta scala di microrganismi fotoautotrofi si stanno realizzando in varie regioni d’Italia, e nel resto d’Europa. Per ragioni climatiche l’Italia potrebbe svolgere un ruolo chiave nello sviluppo di questo settore biotecnologico in forte espansione. Alla base di questa attività ci sono ovviamente i microrganismi, che devono essere forniti alle aziende produttrici con tutti i controlli di qualità richiesti, ed in volumi variabili dai pochi ml a quelli tipici degli starter.

Per tali ragioni è indispensabile che i microrganismi distribuiti ai ricercatori e ai produttori, possano essere sempre identificabili e a richiesta controllati per la loro purezza e condizioni fisiologiche. Si può quindi pensare ad un’interazione continua tra la biobanca e gli utilizzatori, che possa in questo modo garantire la loro fidelizzazione, assicurando almeno parzialmente l’autofinanziamento di questa struttura.

La biobanca si propone inoltre di estendere anche la raccolta ed il mantenimento dei microrganismi che formano biofilm su monumenti ed opere d’arte, causando il fenomeno di biodeterioramento che incide in misura rilevante sul loro decadimento. La conoscenza di tali organismi permetterà di individuare le condizioni che ne possano limitare la riuscita.