La plastica è un materiale poco costoso, ampiamente utilizzato ma notoriamente difficile da scomporre a causa della sua natura chimica, proprio per via delle lunghe catene polimeriche molto resistenti e flessibili che non si fratturano né decompongono facilmente. Ma quali animali mangiano la plastica e come ci riescono? Ecco una breve carrellata di animali e microorganismi coinvolti nei più recenti studi di biodegradazione.
La biodegradazione della plastica
Nel 2020 la produzione mondiale di plastica (esclusa la plastica riciclata) ha raggiunto le 367 milioni di tonnellate, un dato in decrescita dello 0,3% rispetto all'anno precedente (dovuto con buona probabilità all'effetto negativo della pandemia sul funzionamento industriale). A livello globale vengono prodotte circa 300 milioni di tonnellate di plastica ogni anno, l'equivalente del peso della popolazione umana!
Ecco perché i polimeri plastici sono sempre più studiati: centri di ricerca in tutto il mondo sperimentano giorno nuovi metodi per comprendere come e se sia possibile sfruttare gli organismi viventi per biodegradare queste molecole, migliorando il ciclo di vita del prodotto e limitandone i rifiuti. Dovete sapere che c'è addirittura chi è riuscito a trasformare la plastica in aroma alla vaniglia!
Quali organismi "mangiano" la plastica?
Re e regine della biodegradazione sono i batteri che, oltre ad essere molto efficienti, sono anche relativamente facili da applicare su larga scala. Al secondo posto abbiamo certamente i funghi, un gruppo molto vasto di specie con un'enorme capacità di decomposizione.
Chiaramente in questo articolo non possiamo elencare tutte le specie note alla comunità scientifica, ma possiamo citare alcuni casi particolari in cui i microorganismi sono ospitati da animali piuttosto comuni – che possiamo chiamare plastivori o, più semplicemente, "mangia plastica".
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Il bruco mangia plastica
La biologa e ricercatrice italiana Federica Bertocchini dell'Istituto di biomedicina di Cantabria ha scoperto per caso nel 2017 che la larva della Galleria mellonella, detta anche tarma della cera, è in grado di degradare il polietilene (PE). Lo studio, condotto assieme a due collaboratori dell'Università di Cambridge, è stato pubblicato su Current Biology e apre le porte verso un nuovo metodo di smaltimento dei polimeri. La specie G. mellonella sarebbe in grado non solo di rompere i legami tra carbonio e carbonio della cera d'api di cui si nutre, ma anche di quelli presenti tra monomeri plastici, degradando i polimeri in modo analogo. Non avviene una rottura meccanica bensì una serie di reazioni biochimiche che saranno il focus principale del prossimo studio, assieme al problema degli scarti prodotti dal processo.
Supervermi per degradare di polistirolo
Un'equipe di ricercatori della School of Chemistry and Molecular Biosciences dell'Università di Queensland, in Australia, ha scoperto che la specie Zophobas morio è in grado di digerire il polistirolo/polistirene, un materiale plastico tipicamente utilizzato negli imballaggi. L'esperimento condotto sui "supervermi" ha dimostrato che il gruppo di individui nutriti esclusivamente con polistirolo per 3 settimane è sopravvissuto e ha addirittura messo su un po' di peso, a dimostrazione del fatto che i microorganismi presenti nei loro sistemi digestivi (principalmente Pseudomonas, Rhodococcus e Corynebacterium) siano effettivamente in grado di degradare questa molecola plastica.
Gli autori dello studio, pubblicato su Microbial Genomics a giugno 2022, dichiarano che con questi "piccoli impianti di riciclo" la degradazione del polistirolo potrebbe avvenire in pochi giorni. La prossima mossa è quella di individuare ed estrarre gli enzimi coinvolti nel processo e capire come impiegarli al meglio a nostro vantaggio – anche perché, di fatto, una dieta a base di polistirene potrebbe avere un impatto negativo sulla salute del verme e dei suoi ospiti intestinali.
Un cocktail di batteri nello stomaco delle mucche
All'interno dello stomaco dei ruminanti vive un'enorme comunità microbica che è responsabile della digestione del cibo che ingeriscono gli animali. Un gruppo di ricercatori austrici ha ipotizzato e poi confermato che questi microorganismi sono in grado di digerire anche altre molecole note per essere particolarmente difficili da decomporre. In particolare si è scoperto che i batteri presenti nel rumine delle vacche (cioè uno dei quattro compartimenti del loro stomaco) grazie ad un mix sinergico di enzimi possono digerire alcuni materiali plastici tra cui il polietilene tereftalato (PET) usato negli imballaggi, il polibutilene adipato tereftalato (PBAT) utilizzato per la produzione di sacchetti compostabili e il polietilene furanoato (PEF). Purtroppo però i metodi applicati nello studio non sono ancora fruibili su grande scala a causa della difficoltà di gestione e dei costi ingenti. La scoperta è stata pubblicata a luglio 2021 sulla rivista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
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