La “camola del miele”, comunemente utilizzata come esca da pescatori, sarebbe in grado di degradare velocemente il polietilene ovvero una delle plastiche più utilizzate e usata anche per i sacchetti della spesa (shopper). Secondo gli scienziati questa scoperta potrebbe portare ad un approccio biotecnologico per i rifiuti di polietilene che soffocano gli oceani e le discariche.
Con la pubblicazione su “Current Biology” ( Vol. 27, Issue 8, R292-293) dello Studio “Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella“, ricercatori del Dipartimento di Biochimica dell’Università di Cambridge e dell’Istituto di Biomedicina e Biotecnologia dell’Università della Cantabria di Santander (CSIC) rivelano che il bruco della tarma maggiore della cera (Galleria mellonella), parassita che abitualmente si nutre di miele e cera negli alveari, è in grado di biodegradare rapidamente il polietilene (PE), il polimero più diffuso nella nostra vita quotidiana.
La scoperta è avvenuta casualmente, allorché Federica Bertocchini del CSIC e co-autrice dello studio, nonché apicoltrice si è accorta che le larve di Galleria mellonella (la tarma della cera) che infestano gli alveari, chiamate anche Camole del miele per il loro uso nella pesca sportiva, e che erano state temporaneamente poste in un sacchetto di plastica, l’avevano letteralmente bucherellato in poche ore.
“La cera è un polimero, una sorta di ‘plastica naturale’ – ha dichiarato la Bertocchini – la cui struttura chimica non è dissimile dal polietilene“.
Messasi in contatto con i colleghi Paolo Bombelli e Christopher Howe, co-autori dello Studio, si è deciso di condurre un esperimento a tempo.
Circa un centinaio di larve sono state poste vicino ad un sacchetto di plastica preso in un supermercato del Regno Unito. Dopo 40 minuti sono apparsi i primi buchi e dopo 12 ore la massa plastica dello shopper si era ridotta a 92mg.
Secondo i ricercatori, il tasso di degrado è assai più veloce rispetto a quello di altre recenti scoperte relative ad altri microrganismi capaci di digerire la plastica, come alcune specie di batteri che nell’arco di una giornata riescono a degradarne 0,13 milligrammi. Il polietilene conferito (impropriamente) nelle discariche, impiega tra i 100 e i 400 anni per degradarsi completamente (qui il video).
“Se un singolo enzima fosse responsabile di questo processo chimico, la sua riproduzione su larga scala con metodi biotecnologici dovrebbe essere realizzabile – ha osservato Paolo Bombelli, principale autore dello studio – Questa scoperta potrebbe costituire un mezzo importante per liberare suoli e oceani dalla grandissima quantità di rifiuti in plastica finora accumulata“.
Il polietilene (PE) è il polimero sintetico più semplice e più largamente utilizzato negli imballaggi, e rappresenta il 40% della domanda totale dei prodotti di plastica in tutta Europa, dove fino al 38% dei rifiuti in plastica sono conferiti nelle discariche. Ogni anno si calcola che siano utilizzate in tutto il mondo circa 1.000 miliardi di sacchetti di plastica.
In generale, la plastica è assai resistente alla rottura e anche quando si frammenta in piccoli frammenti, riesce egualmente a soffocare gli ecosistemi, con un pesante bilancio.
Ora, la natura sembra offrire una adeguata risposta. La cera su cui crescono i bruchi del lepidottero parassita degli alveari è composto da una miscela altamente diversificata di composti lipidici: un blocco di cellule viventi, compresi grassi, oli e alcuni ormoni.
I ricercatori affermano che probabilmente la digestione della cera d’api e di polietilene comporta la rottura di tipologie simili di legami chimici, anche se hanno aggiunto che esaminare la degradazione molecolare della cera richiederà ulteriori indagini.
Dall’analisi spettroscopica condotta per indagare come si rompevano i legami chimici della plastica è risultato che le larve trasformavano il polietilene in glicole etilenico che rappresenta un “monomero” non legato.
Per confermare che non era solo il meccanismo di masticazione dei bruchi a degradare la plastica, il team di ricercatori ha schiacciato alcuni vermi e li ha spalmati su borse in polietilene, ottenendo risultati simili.
“I bruchi non sono solo mangiano la plastica senza modificarne la composizione chimica, ma abbiamo dimostrato che le catene polimeriche del polietilene sono effettivamente spezzate da tali larve – ha aggiunto Bombelli – Il bruco produce qualcosa che rompe il legame chimico, forse dalle sue ghiandole salivari o tramite un batterio simbionte presente nel suo intestino. I prossimi passi da compiere saranno quelli di identificare i processi molecolari di questa reazione e vedere se siamo in grado di isolare l’enzima responsabile“.
Una volta conosciuti i dettagli molecolari del processo, i ricercatori dicono che potrebbe essere utilizzato per trovare una soluzione biotecnologico su scala industriale per la gestione dei rifiuti di polietilene.
“Stiamo progettando di implementare questo risultato in un valido modo per sbarazzarsi dei rifiuti di plastica – ha concluso la Bertocchini – lavorando verso una soluzione che salvaguardi i nostri oceani e fiumi, e in generale tutto l’ambiente, dalle conseguenze inevitabili dell’accumulo delle plastiche“.
Che l’inquinamento dai rifiuti plastici nei mari sia diventata una priorità politica a livello globale lo testimonia il “Workshop on Marine litter“, svoltosi la settimana scorsa nell’ambito delle iniziative della Presidenza italiana del G7 e dedicato alle problematiche delle plastiche in mare, nel corso del quale la Sottosegretaria all’Ambiente Sonia Velo ha annunciato che l’Italia porterà il tema dei rifiuti marini alla Conferenza ad alto livello delle Nazioni Unite di New York (5-9 giugno 2017) dedicata a sostenere l’attuazione dell’Obiettivo di Sviluppo Sostenibile 14 dell’Agenda 2030: “Conservare e utilizzare in modo durevole gli oceani, i mari e le risorse marine per uno sviluppo sostenibile“.