Gli scienziati trovano la plastica

Questa storia è stata originariamente pubblicata da The Guardian e appare qui come parte della collaborazione del Climate Desk.

Scienziati nelle Alpi e nell’Artico hanno scoperto microbi in grado di digerire la plastica a basse temperature e potrebbero rivelarsi un prezioso strumento per il riciclaggio.

Sono già stati trovati molti microrganismi in grado di farlo, ma di solito funzionano solo a temperature superiori a 30 C. Ciò significa che il loro utilizzo nella pratica industriale è proibitivo a causa del riscaldamento necessario. Significa anche che il loro utilizzo non è neutrale in termini di emissioni di carbonio.

Gli scienziati dell'Istituto federale svizzero WSL hanno scoperto microbi che possono farlo a 15°C, il che potrebbe portare a una svolta nel riciclaggio microbico. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in Microbiology.

Il dottor Joel Rüthi del WSL e colleghi hanno campionato 19 ceppi di batteri e 15 di funghi che crescevano su plastica libera o intenzionalmente sepolta nel terreno per un anno in Groenlandia, Svalbard e Svizzera. Hanno lasciato che i microbi crescessero come colture a ceppo singolo in laboratorio al buio a 15° C e li hanno testati per vedere se potevano digerire diversi tipi di plastica.

I risultati hanno mostrato che i ceppi batterici appartenevano a 13 generi nei phyla actinobacteria e proteobacteria, e i funghi a 10 generi nei phyla ascomycota e mucoromycota.

Le materie plastiche testate includevano polietilene non biodegradabile (PE) e poliestere-poliuretano biodegradabile (PUR), nonché due miscele biodegradabili disponibili in commercio di polibutilene adipato tereftalato (PBAT) e acido polilattico (PLA).

Nessuno dei ceppi è stato in grado di digerire il PE, anche dopo 126 giorni di incubazione su queste plastiche. Ma 19 ceppi (56%), inclusi 11 funghi e otto batteri, sono stati in grado di digerire il PUR a 15°C, mentre 14 funghi e tre batteri sono stati in grado di digerire le miscele plastiche di PBAT e PLA.

Rüthi ha detto: "Qui mostriamo che nuovi taxa microbici ottenuti dal 'plastisfero' dei suoli alpini e artici erano in grado di scomporre la plastica biodegradabile a 15 C. Questi organismi potrebbero aiutare a ridurre i costi e l'onere ambientale di un processo di riciclaggio enzimatico per plastica."

Ha detto che è sorprendente che una grande frazione dei ceppi testati sia stata in grado di degradare almeno una delle plastiche testate.

Gli scienziati hanno anche testato quelli con le migliori prestazioni e hanno scoperto che c'erano due specie fungine insolite nei generi neodevriesia e lachnellula che potevano digerire tutte le plastiche testate tranne il PE.

Anche se la plastica è stata ampiamente utilizzata solo a partire dagli anni ’50, i microbi possono degradare i polimeri perché assomigliano ad alcune strutture presenti nelle cellule vegetali.

Il dottor Beat Frey, uno degli autori dello studio, ha spiegato: "È stato dimostrato che i microbi producono un'ampia varietà di enzimi che degradano i polimeri coinvolti nella rottura delle pareti cellulari delle piante. In particolare, è stato spesso segnalato che i funghi patogeni delle piante biodegradano i poliesteri , a causa della loro capacità di produrre cutinasi, che prendono di mira i polimeri plastici a causa della loro somiglianza con la cutina del polimero vegetale."

Gli scienziati hanno testato i microbi solo a una temperatura, quindi non hanno ancora trovato quella migliore da utilizzare. Tuttavia dicono che funzioni bene tra i 4°C e i 20°C.

Frey ha dichiarato: "La prossima grande sfida sarà quella di identificare gli enzimi di degradazione della plastica prodotti dai ceppi microbici e di ottimizzare il processo per ottenere grandi quantità di proteine. Inoltre, potrebbe essere necessaria un'ulteriore modifica degli enzimi per ottimizzare proprietà come stabilità proteica."