I microbi presenti nelle viscere dei bruchi delle tarme amano banchettare con polietilene

Nello stomaco di un bruco il segreto per biodegradare la plastica?

[5 dicembre 2014]

Nello studio “Evidence of Polyethylene Biodegradation by Bacterial Strains from the Guts of Plastic-Eating Waxworms” pubblicato su Environmental Science & Technology un team composto da ricercatori cinesi dell’università di Beihang  e dello Shenzhen Key Laboratory of Bioenergy e dell’università statunitense di Stanford (ma di origine cinese), potrebbero aver trovato la soluzione per degradare naturalmente la plastica non riciclabile e riutilizzabile.

Il team sino-statunitense (Jun Yang, Yu Yang, Wei-Min Wu, Jiao Zhao e Lei Jiang)  ricorda che «Il polietilene (PE) per decenni è stato considerato non biodegradabile. Sebbene la biodegradazione di PE da colture batteriche sia stata occasionalmente descritta, l’evidenza della biodegradazione del PE è rimasta limitata in letteratura». I ricercatori hanno scoperto che le comuni larve di  tignola fasciata del grano o tarma del cibo (Plodia interpunctella), «sono in grado di masticare e mangiare film di PE. Due ceppi batterici in grado di degradare PE sono stati isolati dall’intestino di questo bruco, Enterobacter asburiae YT1 e Bacillus sp. YP1». In 28 giorni di incubazione i due ceppi, messi su film in PE, hanno formato biofilm vitali e l’idrofobicità dei film in PE è diminuita. Utilizzando scanning electron microscopy (SEM) ed atomic force microscopy (AFM), gli scienziati hanno osservato danneggiamenti sulla superficie di film di PE, compresi buchi  di 0,3-0,4 micron di profondità. Invece la formazione di gruppi carbonilici è stata verificata utilizzando X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) e microattenuated total reflectance/Fourier transform infrared (micro-ATR/FTIR) imaging microscope.

Diversi di questi bruchi delle tarme sono parassiti delle colonie di api, dove si fanno strada nell’alveare divorando la cera, ma quando vivono vicino agli esseri umani non disdegnano di sgranocchiare le confezioni di cibo e di altri prodotti. Sono queste particolari abitudini alimentari ad aver incuriosito i ricercatori delle università di Beihang e di  Stanford che sospettavano che i bruchi delle tarme, proprio come fanno le mucche con la fauna microbica che ospitano nei loro stomaci, avessero un accordo reciprocamente vantaggioso con i batteri. Una intuizione rivelatasi giusta: Enterobacter asburiae YT1 e Bacillus sp. YP1 si fanno strada sgranocchiando i film di politilene anche quando non sono dentro alle viscere dei loro bruchi-ospite e le due diverse colonie batteriche hanno degradato rispettivamente circa il 6 e il 10% di un pezzo di plastica da 100 mg.

Gli scienziati sin-statunitensi dicono che «Le colture in sospensione di YT1 e YP1 (108 cellule/ml) sono state in grado di degradare rispettivamente circa 6,1 ± 0,3% e il 10,7± 0,2% dei film in PE (100 mg) nel corso di un periodo di incubazione di 60 giorni. I pesi molecolari dei film PE residui erano inferiori, ed è stato anche rilevato il rilascio di 12 “daughter products”  idrosolubilii. I risultati hanno dimostrato la presenza di batteri PE degradanti e nelle viscere del bruco ed una promettente evidenza per la biodegradazione del PE nell’ambiente».

Il polietilene è la plastica più comune a base di petrolio e viene ampiamente utilizzato nella vita  di tutti i giorni, con una produzione annua globale di circa 140 milioni di tonnellate, quindi trovare un modo per degradarlo naturalmente permetterebbe di risolvere in parte la presenza pervasiva di questo materiale quando non può essere riciclabile e riutilizzabile. Ma,  data la quantità di plastica in giro è difficile pensare che il problema sarà risolto dai microbi nella pancia di una tarma, la cosa più semplice ed efficace resta ancora quella di produrre meno imballaggi inutili, gestire efficientemente i rifiuti e riciclare e riutilizzare le plastiche.