Dai batteri delle acque reflue una speranza contro l’inquinamento da plastica

Un team di ricercatori della Northwestern University ha scoperto che una comune famiglia di batteri che vive nelle acque reflue, i Comamonadacae, è in grado di degradare la plastica per nutrirsi. Secondo quanto riportato nello studio, pubblicato sulla rivista Environmental Science & Technology, questi minuscoli organismi, dopo aver frammentato la plastica in piccoli pezzi, rilasciano un particolare enzima che la rompe ulteriormente permettendo loro di cibarsi del carbonio contenuto al suo interno.

“Abbiamo dimostrato sistematicamente, per la prima volta, che un batterio delle acque reflue può prendere un materiale plastico di partenza, deteriorarlo, frammentarlo, scomporlo e usarlo come fonte di carbonio”, ha detto Ludmilla Aristilde della Northwestern, che ha guidato lo studio. “È sorprendente che questo batterio sia in grado di eseguire l’intero processo e abbiamo identificato un enzima chiave responsabile della scomposizione dei materiali plastici. Questo potrebbe essere ottimizzato e sfruttato per aiutare a sbarazzarsi della plastica nell’ambiente”.

I ricercatori hanno preso in considerazione batteri che crescono sul polietilene tereftalato (PET), un tipo di plastica comunemente usato negli imballaggi alimentari e nelle bottiglie e che, a causa della sua difficoltà a decomporsi, è uno dei principali responsabili dell’inquinamento da plastica. “È importante notare che la plastica PET rappresenta il 12% dell’uso totale di plastica a livello mondiale”, ha dichiarato Aristilde. “E rappresenta fino al 50% delle microplastiche presenti nelle acque reflue”.

Per capire meglio come i Comamonadacae interagiscono con la plastica, il team, dopo aver isolato i batteri dalle acque reflue, li ha fatti crescere su pellicole e pellet di PET, osservando sia i cambiamenti che avvenivano sulla superficie del materiale sia l’eventuale presenza di nanoplastiche nell’acqua che circondava i microrganismi.

“In presenza del batterio, le microplastiche sono state scomposte in minuscole nanoparticelle”, ha detto Aristilde. “Abbiamo scoperto che il batterio delle acque reflue ha una capacità innata di degradare la plastica fino ai monomeri, piccoli blocchi che si uniscono per formare polimeri. Queste piccole unità sono una fonte biodisponibile di carbonio che i batteri possono utilizzare per la crescita”.

Dopo aver confermato che i batteri sono effettivamente in grado di decomporre la plastica, i ricercatori ne hanno indagato il meccanismo, identificando un enzima specifico che il batterio esprime quando viene esposto alla plastica PET. Effettuando un confronto con cellule batteriche private della capacità di produrre l’enzima, è emerso che nel secondo caso i microrganismi non riescono più a decomporre la plastica o lo fanno in modo significativamente minore.

La scoperta apre a nuove possibilità di sviluppo di soluzioni ingegneristiche basate sui batteri per aiutare a ripulire i rifiuti di plastica che inquinano l’acqua potabile e danneggiano la fauna selvatica. Secondo Aristilde potrà, inoltre, aiutare a capire meglio come si evolve la plastica nelle acque reflue.

“Le acque reflue sono un enorme serbatoio di microplastiche e nanoplastiche”, ha spiegato l’esperta. “La maggior parte delle persone pensa che le nanoplastiche entrino negli impianti di trattamento delle acque reflue sotto forma di nanoplastica. Ma noi stiamo dimostrando che le nanoplastiche possono formarsi durante il trattamento delle acque reflue attraverso l’attività microbica. È un aspetto a cui dobbiamo prestare attenzione, poiché la nostra società cerca di capire il comportamento della plastica durante il suo viaggio dalle acque reflue ai fiumi e ai laghi che la ricevono”.