Studio della microbiologia ambientale in ambiti naturali e nei beni culturali

Referente: Prof. Ranalli Giancarlo

Gruppo di lavoro

  • Prof.ssa Elisabetta Zanardini (Università dell’Insubria, Varese); 
  • Prof.ssa Pilar Bosch – Roig (Universitàt Politecnica de Valencia, Spain); 
  • Prof. Fabio Divino (Università degli Studi del Molise).

Descrizione

Le Biotecnologie microbiche applicate all’ambiente rappresentano una frontiera ancora da esplorare per le potenzialità di offrire soluzioni ecocompatibili e sostenibili nel contribuire alla soluzione e mitigazione dei rischi correlati ai cambiamenti climatici del nostro pianeta Terra.

Le conoscenze di base sulla biodiversità microbica in habitat naturali e artificiali oggi disponibili e supportate da dati di screening biomolecolari consentono come mai in passato la messa a punto di soluzioni biotecnologiche capaci di garantire il raggiungimento degli obiettivi prefissati, mediante tecniche a basso impatto ambientale.

Definizione di soluzioni innovative di tipo biotecnologico sfruttando le potenzialità del mondo microbico in settori che oggi mostrano criticità (es. riduzione emissioni di CO2 nell’atmosfera mediante sequestro e produzione di biomassa; bioproteine microbiche da scarti e reflui; bioenergie (bioCH4e bioH2).

Alternative all’uso di biocidi e xenobiotici (solventi, sostanze tossiche e inquinanti) per l’uomo e l’ambiente nel campo del restauro di opere d’Arte. Saggi microbiologici con olii essenziali per il controllo di alterazioni microbiche nel campo dei Beni Culturali.

Impatto

Le ricerche ad oggi svolte hanno consentito di apportare significative conoscenze specifiche su:

  1. Sistemi biotecnologici innovativi nel campo del recupero e conservazione dei Beni Culturali; in particolare, nella soluzione di problematiche di rimozione di solfati, nitrati e sostanze organiche da superfici litoidi alterate da croste nere e d residui di pregressi interventi di restauro. Si tratta di lavori pionieristici di livello internazionale, per complessità e vastità di opere d’arte recuperate (es. Affreschi medievali del Camposanto Monumentale di Pisa, 2000-2018). Si può pertanto affermare che l’insieme dei ritrovati biotecnologici microbici, dei sistemi di veicolazione messi a punto e di monitoraggio a medio e lungo periodo, abbiano consentito la nascita del Biorestauro, inteso come ulteriore esempio di bioapplicazioni virtuose della biodiversità microbica applicata alla salvaguardia dell’Arte.
  2. Conoscenza, comprensione e verifica dell’efficacia antimicrobica di Olii essenziali estratte da piante aromatiche (Lavandula sp.), quale sistema sostenibile e alternativo all’uso di tradizionali agenti chimici nel controllo di biodeteriogeni (Barbari) in fenomeni di biodeterioramento di opere d’arte.
  3. Studi e ricerche applicate nel campo del compostaggio di residui e reflui agroalimentari con l’attenzione rivolta sia ad aspetti igienico-sanitari, sia alla individuazione di indicatori microbiologico-enzimatici rapidi nel descrivere l’andamento di un processo.

Pubblicazioni

Oltre 100 pubblicazioni su riviste internazionali peer-review. 3 brevetti. Molteplici finanziamenti di carattere pubblico e privato.
1 Ranalli G., Zanardini R., Rampazzi L., Corti C., Andreotti A., Colombini M.P., Bosch-Roig P., Lustrato G., Giantomassi C., Zari D., Virilli P. (2019) Onsite advanced biocleaning system on historical wall paintings using new agar-gauze bacterial gel. Journal of Applied Microbiology. Doi:10.1111/jam.14275.
2 Ranalli G., Zanardini E. (2021). Biocleaning on Cultural Heritage: new frontiers of microbial biotechnologies. Journal of Applied Microbiology. Doi: 10.1111/jam.14993.
3 Ranalli G., Bosch-Roig P., Crudele S., Rampazzi L., Corti C., Zanardini E. (2021). Dry biocleaning of artwork: an innovative methodology for cultural heritage recovery? Microbial Cell, 8: (5) 91- Doi: 105. 10.15698/mic2021.05.748.
4 Gioventù E., Ranalli G., Vittorini Orgeas, E. (2021) Il Biorestauro. Biopulitura e Bioconsolidamento. Nardini Editore, Firenze. ISBN 978-88-404-0136-2
5 Caprari C., Fantasma F., Divino F., Bucci A., Iorizzi M., Naclerio G., Ranalli G., Saviano G. (2021) Chemical Profile, In Vitro Biological Activity and Comparison of Essential Oils from Fresh and Dried Flowers of Lavandula angustifolia L. Molecules 2021, 26, 5317. Doi: 10.3390/molecules26175317.