L'area di Biotecnologie industriali e Produzione Sostenibile si concentra sullo sviluppo di processi biotecnologici innovativi, con un forte orientamento alla sostenibilità, all’utilizzo efficiente delle risorse ed alla chiusura dei cicli biogeochimici. La ricerca è particolarmente attiva nell'ingegneria metabolica e proteica, nella biologia sintetica e nella biocatalisi, ottimizzando enzimi e microrganismi (come lieviti, batteri e funghi) per la produzione di composti chimici, biocarburanti, biomateriali, proteine ricombinanti e nutraceutici (biomanufacturing). Questi studi mirano a creare soluzioni bio-based applicabili su scala industriale.

Un altro ambito di interesse è il bioprospecting, che esplora la biodiversità microbica per identificare nuovi ceppi microbici ed enzimi con caratteristiche uniche adatte a processi biotecnologici innovativi. Le comunità microbiche sono anche indagate attraverso studi metagenomici per comprendere il loro impatto sulla degradazione di prodotti recalcitranti e il loro ruolo nel promuovere la salute del suolo. L’area si occupa inoltre dello sviluppo di bioraffinerie integrate per trasformare biomasse residuali in piattaforme chimiche (esempio monomeri per biopolimeri) e prodotti ad alto valore aggiunto, come proteine eterologhe di interesse farmaceutico, metaboliti secondari bioattivi e nutraceutici, riducendo così l’impatto ambientale e promuovendo un'economia circolare. Tra gli aspetti più all’avanguardia, si include l’utilizzo di composti C1 che possono derivare dalla fissazione della CO2, per essere valorizzati in nuovi composti organici.

Le linee di ricerca all’interno dell’area Industrial Biotechnology and Sustainable Production includono anche lo studio della relazione struttura-funzione negli enzimi, della correlazione genotipo-fenotipo, della robustezza e dell’adattamento microbico. Questo consente di comprendere come i microrganismi possano resistere e adattarsi a condizioni estreme, come quelle generate da particolari condizioni ambientali o industriali. La comprensione di tali meccanismi permette di migliorare l’efficienza dei processi produttivi, promuovendo la descrizione quantitativa dei caratteri fisiologici. Queste linee di ricerca contribuiscono a rafforzare il ruolo delle biotecnologie nell'innovazione industriale e nella transizione verso modelli produttivi a minore impatto ambientale e che non siano legati al depauperamento delle risorse naturali.

Tali ricerche costituiscono la base per l’offerta formativa erogata e per le posizioni di tirocinio triennale, magistrale e progetti di ricerca.

•    Chimica delle Fermentazioni - Group Leader: Luca Brambilla
•    Enzimologia e Biocatalisi - Group Leader: Marina Lotti
•    IndBiotech Lab - Group Leader: Paola Branduardi
•    Microbiologia Industriale - Group Leader: Gianni Frascotti