Cosa c’entrano i microrganismi con l’inquinamento da plastica?

Nel 2016, presso l’impianto di riciclaggio di bottiglie di plastica della città di Sakai, in Giappone, il microbiologo Shosuke Yoshida e colleghi prelevarono alcuni campioni di terreno da destinare alla ricerca. Il loro obiettivo era quello di analizzare la biodiversità locale alle prese con la presenza di microplastiche e nanoplastiche, nell’idea di identificare quale specifica porzione microbica fosse capace di degradare tali materiali artificiali di relativamente nuova introduzione ambientale.

Quello che non potevano aspettarsi è che quel giorno avrebbero fatto una scoperta epocale, una di quelle capaci da sola di colpire trasversalmente più campi del conosciuto: in quel gruppo di batteri alle prese con la degradazione del PET (polietilene tereftalato) ce n’era infatti uno mai visto prima, il quale non si limitava solamente a rompere chimicamente tale sostanza, ma ad utilizzarla all’interno del proprio metabolismo come unica fonte di carbonio utile all’accrescimento.

Cosa implica questo avvenimento?

La scoperta di questo batterio, poi descritto scientificamente da Yoshida e colleghi e nominato Ideonella sakaiensis in onore della città in cui è stato individuato per la prima volta al mondo, ha avuto molteplici risvolti.
Da un lato è diventato chiaro che un singolo microrganismo è riuscito in pochi decenni ad evolvere un meccanismo efficace per degradare e soprattutto assimilare il PET, probabilmente a causa della pressione ambientale creata dall’inquinamento plastico. Questo implica che la natura può evolversi molto più rapidamente di quanto pensato tradizionalmente in ambito scientifico, in questo caso per adattarsi a nuovi materiali artificiali disponibili riccamente e ovunque.
Dall’altro ha mostrato che ambienti fortemente contaminati possono diventare incubatori evolutivi per nuovi adattamenti, per lo meno a livelli microbiologici.

Questo studio apre ora nuove porte nella lotta all’inquinamento da plastica sulla terraferma, ma anche in contesti marini dove essa si concentra cospicuamente (vedi la Pacific Trash Vortex, la monumentale isola di rifiuti galleggianti all’interno dell’Oceano Pacifico). Il PET in particolare è infatti un tipo di plastica tra i più onnipresenti, essendo utilizzato, tra gli altri, per bottiglie, contenitori per alimenti, imballaggi trasparenti e fibre sintetiche per abbigliamento.

Il futuro di Ideonella è anche il nostro

Ciò che ora più interessa al team di scienziati giapponesi è capire come applicare su grande scala le microscopiche strategie di Ideonella sakayensis, che si avvale di due enzimi diversi per degradare e poi utilizzare il PET come fonte alimentare, rispettivamente denominati PETasi e MHETasi.

I due enzimi possono infatti funzionare anche in vitro, cioè fuori dal corpo del batterio, e questo significa che possono essere potenzialmente isolati e modificati quanto basta per essere usati in contesti di inquinamento specifici. Il valore biotecnologico per lo sviluppo di soluzioni industriali, incluse quelle marine, è quindi potenzialmente altissimo, e stimola anche la ricerca di organismi simili in ambienti diversi da quelli urbani di Sakai.

Il meccanismo è sicuramente molto affascinante: questi microrganismi producono enzimi specializzati che rompono le catene di polimeri della plastica in molecole più semplici, che poi vengono utilizzate come fonte di carbonio ed energia. Tuttavia, è importante sottolineare che questo processo è ancora lento, e molto inefficiente su scala naturale, e che quindi non va mitizzato o caricato di aspettative esagerate. In un mondo ormai soffocato dalla plastica, questi microrganismi rappresentano una speranza concreta, sì, ma da soli non bastano e basteranno mai: la vera soluzione resta la prevenzione, abbinata a una riduzione dell’uso della plastica e al miglioramento dei materiali biodegradabili attualmente disponibili.