Rifiuti plastici: degradare il polistirene con i batteri "mangia plastica" 

Ogni anno nel mondo vengono prodotte 400 milioni di tonnellate di materiale plastico. Di queste, il 13% (52 milioni) viene disperso nell'ambiente. Un problema difficile da arginare, considerando l'ampia dipendenza da plastica di molti settori e l'arrivo sul mercato di nuovi tipi di polimeri plastici. Il polistirene (PS) ad esempio, è una delle materie plastiche più utilizzate, particolarmente apprezzata per la durata, la resistenza e il basso costo. Qualità che la rendono però estremamente resistente alla degradazione.

Col passare del tempo, la plastica smaltita in modo improprio si scompone in micro e nanoplastiche, accumulandosi negli ecosistemi e nei tessuti biologici e arrivando a causare problemi di salute. Un buon processo di smaltimento prevede il trasporto dei rifiuti plastici in discarica, dove vengono riciclati o inceneriti. Ma si tratta di un processo spesso inefficace, che rilascia nell'ambiente sottoprodotti tossici molto pericolosi.

Per questo negli ultimi anni è emerso un approccio più sostenibile. La ricerca ha scoperto come alcuni microrganismi, che vivono nell'intestino degli insetti "mangia plastica", potrebbero facilitare la biodegradazione dei rifiuti. Tra questi, un batterio isolato dalle larve del coleottero scura (Alphitobius diaperinus) ha mostrato grandi potenzialità nel degradare la plastica. Il ceppo batterico in questione è chiamato Stenotrophomonas indicatrix ceppo DAI2m/c, e dimostra una notevole capacità di metabolizzazione dello stirene, il monomero primario del polistirene.

In un recente studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports, è stato analizzato il genoma di S. indicatrix DAI2m/c per meglio comprendere gli enzimi coinvolti nella degradazione del PS. I ricercatori hanno identificato due potenziali vie di degradazione dello stirene: la via A, che prevede la conversione dello stirene in fumarato e acetoacetato (che alimentano cicli cellulari essenziali), e la via B, che trasforma lo stirene in lattato e piruvato, intermedi fondamentali per la produzione di energia. Una volta scomposto lo stirene, i suoi sottoprodotti entrano nelle vie metaboliche cellulari, fornendo energia ai batteri e riducendo i danni ambientali.

I ricercatori hanno anche scoperto, tra le altre cose, come S. indicatrix DAI2m/c trasporti un plasmide che include elementi fagici. Una sequenza che potrebbe migliorare la formazione di biofilm sulle superfici di polistirene, una delle fasi critiche per la futura degradazione di questo polimero.

Questo studio pone le basi per l'utilizzo di S. indicatrix DAI2m/c nella gestione dei rifiuti plastici, ma non risolve il problema nella sua totalità. Gli studi futuri dovranno quantificare i tassi di degradazione del PS e scoprirne le modifiche genetiche, per migliorare l'efficacia del batterio. Esistono poi altri batteri, presenti nel microbiota intestinale degli insetti "mangia plastica", che potrebbero rivelarsi anche più preziosi del S. indicatrix DAI2m/c.

Sfruttando il potenziale degli enzimi microbici, possiamo immaginare un risvolto ecologico per la futura gestione dei rifiuti plastici. La sfida ambientale legata alla plastica è tutta in salita, ma queste meravigliose realtà microbiche possono facilitare la risalita.

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