Tre professori dell’Università di Padova hanno sviluppato un innovativo sistema per l’estrazione di nanocellulosa purissima da invertebrati marini già presenti nella laguna veneziana, vincendo il secondo posto all’edizione 2021 di Start Cup Veneto, primi nella categoria CleanTech & Energy.

Ai proff. Lucia Manni, Loriano Ballarin ed Elisabetta Schievano chiediamo di partire dall’inizio nel racconto della loro storia. Cos’è un tunicato e perché tanto interesse?

I tunicati sono invertebrati marini filtratori, con dimensioni che variano da un millimetro e mezzo fino a un massimo di venti centimetri. Sono componenti fondamentali degli ecosistemi della laguna veneta ma sono presenti nei mari di tutto il mondo.

Il termine “tunicati” deriva dal rivestimento esterno che li avvolge, la cosiddetta tunica, un cappotto di tessuto organico nella cui matrice extracellulare è presente una gran quantità di cellulosa, che può essere estratta in forma nanocristallina ad alta cristallinità e  purezza con caratteristiche morfologiche migliori della cellulosa estratta dal legno o biomassa. Essa può essere utilizzata in tantissimi modi: per creare packaging alimentare atossico e biodegradabile, per dare proprietà ignifughe e migliorare le caratteristiche meccaniche di polimeri, per produrre scaffold biocompatibili a scopo medico che aiutino la riparazione dei tessuti, in diagnostica, nella somministrazione di farmaci, nella cosmetica, nella produzione di biocarburanti, etc.

Inoltre, la parte interna dei tunicati può essere utilizzata in campo alimentare, dato l’alto contenuto di Omega-3 e amminoacidi. In Svezia vengono usati per la produzione di mangimi per l’acquicoltura, in Giappone vengono polverizzati per creare integratori alimentari e farine con le quali produrre alcune tipologie di spaghetti, e in Sud Italia e in Francia è possibile trovarli come specialità crudista al ristorante.

Il nostro progetto nasce quindi dalla prospettiva di valorizzare in primis la tunica, ma anche ciò che si trova all’interno, ossia il corpo dell’animale.

Quando nasce il progetto “Tunica” e quali competenze sono presenti nel team?

Scherzando, ci definiamo il team che si è presentato più impreparato di tutti alla Start Cup Veneto 2021. Lucia Manni e Loriano Ballarin, entrambi del Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova, conoscono i tunicati da decenni, impiegati nei loro progetti di ricerca di base. La cronica carenza di finanziamenti per la ricerca li ha indotti ad ampliare i loro orizzonti, per identificare linee di ricerca a maggior applicabilità industriale. Da questa esigenza è nato l’incontro con Elisabetta Schievano del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova, con esperienza nel campo delle macromolecole e della chimica degli alimenti.

La nostra collaborazione aveva l’obiettivo di sperimentare l’estrazione di cellulosa dai tunicati, risultato raggiunto con relativa facilità. Ci siamo inoltre accorti che la cellulosa estratta era di altissima qualità e, sull’onda dell’entusiasmo, abbiamo deciso di partecipare a Start Cup Veneto.

Un asset fondamentale del nostro progetto è il metodo proposto per l’allevamento dei tunicati in laguna: per questo motivo, grazie al supporto dell’Ufficio Valorizzazione della Ricerca, stiamo finalizzando una domanda di brevetto che intendiamo depositare nelle prossime settimane.

Il passo successivo sarebbe la costituzione di uno spin-off e l’avvio di sperimentazioni su scala industriale. Ma adesso ci aspetta l’evento finale, e concorreremo venerdì 3 dicembre 2021 al Premio Nazionale dell’Innovazione.

Quali sono le ricadute e gli impatti che potete immaginare per il vostro progetto?

L’inquinamento della laguna di Venezia sta rendendo l’allevamento dei mitili [molluschi e cozze, NdR] sempre più difficile. Vi sono perciò sempre più strutture di allevamento che vengono abbandonate e lasciate inutilizzate. Questo apre scenari interessanti per il territorio, in quanto i mitilicoltori potrebbero trovare nell’allevamento dei tunicati una nuova risorsa economica per sé e per le proprie famiglie, attraverso un’attività che rientra nell’economia circolare e rispetta l’ecosistema naturale del territorio che la ospita.

In laguna i tunicati sono già presenti in modo naturale e trattandosi di animali filtratori – come le spugne marine, per intenderci –presentano il vantaggio di non dover essere nutriti: assorbono dall’acqua ciò di cui hanno bisogno. C’è di più: nelle acque ricche di scarti organici della laguna veneziana ci sono numerose molecole che i tunicati saprebbero digerire e convertire in nutrimento di alta qualità, sfruttando a proprio vantaggio quello che invece per le cozze rappresenta una minaccia.

Introdurre l’allevamento di tunicati in laguna permetterebbe il restauro di risorse infrastrutturali già presenti, la creazione di posti di lavoro e la produzione di cellulosa e biomateriali ad elevata purezza.

Di cosa avrete bisogno nei prossimi mesi per sviluppare il vostro progetto?

Gli Uffici dell’Università di Padova ci accompagneranno nel deposito del brevetto e nella costituzione dello spin-off. Ci rivolgiamo invece a studenti, ricercatori e professori interessati a questo ambito di ricerca, anche provenienti da altri dipartimenti (e pensiamo in particolare all’area economico-gestionale) a contattarci per collaborare assieme.