I mangia plastica

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Le materie plastiche sono sintetizzate dagli idrocarburi che derivano dal gas e dal petrolio. Tramite la petrolchimica le lunghe catene di carbonio vengono stabilizzate grazie all’aggiunta di altri elementi che le rendono solide, resistenti e non biodegradabili. 

Lo smaltimento di queste sostanze è una questione dibattuta da decenni e solo adesso sta prendendo forma una ipotesi inaspettata. Negli anni si è visto che la vita microscopica in qualche maniera potrebbe portare ad una soluzione.

In natura esistono da millenni batteri in grado di metabolizzare gli idrocarburi tossici per l’ambiente: ottengono energia degradando la catena di carbonio a composti innocui per l’ecosistema. Negli ultimi anni però sono stati rilevati nuovi organismi in grado di digerire anche la plastica. 

Era il 1975 quando gli scienziati giapponesi scoprirono per la prima volta un ceppo di batteri che viveva in stagni contenenti acqua di scarico industriale e che aveva acquisito le capacità di assimilare alcuni sottoprodotti del nylon. 

Sempre in giappone, in una discarica, nel 2016 vennero scoperti alcuni proto-batteri della famiglia delle comamonadaceae che si erano evoluti a tal punto da riuscire ad utilizzare e quindi a degradare il PET (polietilentereftalato), uno dei materiali plastici più comuni. 

Nel 2020 una ricerca condotta nell’ambito di un programma scientifico dell’Unione Europea identificò in un sito di rifiuti un batterio (uno pseudomonas) che riusciva a sopravvivere e proliferare dove l’unico nutrimento presente era il poliuretano, una delle plastiche più inquinanti e meno biodegradabili.

Questi batteri hanno acquisito queste capacità tramite nuove espressioni geniche nell’ambito di una selezione naturale accelerata non darwiniana (ne abbiamo parlato in precedenti articoli). Grazie a queste mutazioni riescono ad aderire alla plastica, secernono quindi un enzima che la riduce in piccoli frammenti e infine, grazie ad altri enzimi, la sciolgono in glicole etilenico e acido tereftalico che diventano così la fonte principale di carbonio per il batterio. 

È quindi chiaro che in natura si stanno evolvendo organismi capaci di utilizzare la plastica come nutrimento: batteri ma anche alcuni funghi e perfino larve di alcuni insetti. Questi ultimi digeriscono la plastica grazie ad una simbiosi con i nuovi batteri che hanno colonizzato il loro intestino.

L’idea degli scienziati adesso è di riuscire a ingegnerizzare queste nuove forme di vita per amplificare le loro capacita: 

aumentarne la sopravvivenza ed accelerare il processo di digestione. I batteri naturali infatti impiegano  6 settimane per degradare un pezzettino da 60 mg di PET, mentre l’enzima modificato, chiamato PETase, può abbattere il PET in pochi giorni.

La sfida è quindi quella di riprodurre questi processi a livello industriale, ma introdurre su larga scala batteri geneticamente modificati può avere anche risvolti rischiosi. Alcuni di questi sono patogeni per il regno vegetale, altri per il regno animale. Alcuni sono stati associati nell’uomo a malattie polmonari e infezioni della pelle. Il rischio in questo campo, come in tanti altri, è di modificare l’ambiente in maniera eccessivamente veloce e massiva e quindi non facilmente controllabile.

Massimiliano Fanni Canelles

Viceprimario al reparto di Accettazione ed Emergenza dell'Ospedale ¨Franz Tappeiner¨di Merano nella Südtiroler Sanitätsbetrieb – Azienda sanitaria dell'Alto Adige – da giugno 2019. Attualmente in prima linea nella gestione clinica e nell'organizzazione per l'emergenza Coronavirus. In particolare responsabile del reparto di infettivi e semi – intensiva del Pronto Soccorso dell'ospedale di Merano. 

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