Insetti che possono mangiare e digerire materiali plastici

“Ho messo i vermi in un sacchetto di plastica e ho notato subito che stavano facendo dei buchi (nella plastica)”, dice in un’intervista alla BBC Earth.

C’era qualcosa che causava la decomposizione della plastica quando entrava in contatto con la loro bocca.

“È stato un vero momento eureka, è stato fantastico”, ricorda Bertuccini, riferendosi alla scoperta iniziale e al concetto di cosa significasse.

“È stato l’inizio della storia. L’inizio dell’intero progetto di ricerca.

Le larve stavano facendo qualcosa che è estremamente difficile da fare per noi esseri umani: abbattere la plastica, che impiega decenni o secoli per decomporsi completamente.

Bertuccini e i suoi colleghi ricercatori hanno iniziato raccogliendo il fluido secreto dalle bocche dei bruchi. Hanno scoperto che questa “saliva” contiene due importanti enzimi, chiamati Cerere e Demetra – che prendono il nome rispettivamente dagli dei romani e greci dell’agricoltura – che sono in grado di ossidare il polietilene presente nella plastica, sostanzialmente scomponendo il materiale al contatto. .

“Bastano poche ore, a temperatura ambiente, in soluzione acquosa”, spiega.

Inoltre, le larve sembrano digerire la plastica come se fosse cibo.

“Quando il verme mangia la plastica e inizia a scomporla, il suo intestino reagisce praticamente come se stesse mangiando del cibo normale. Ciò significa che c’è qualcosa nella fisiologia dell’animale che estrae qualcosa da questa biodegradazione della plastica”, spiega Christophe Lemoine. professore di fisiologia comparata alla Brandon University, in Canada, “continua come se fosse una dieta normale”, ha detto alla BBC Earth.

Ispirato dalle scoperte di Bertuccini, iniziò anche a studiare queste larve.

“Abbiamo scoperto che la plastica permette loro di trattenere tutto il grasso e che dovrebbero continuare il loro ciclo di vita”, aggiunge.

In sostanza, questi bruchi mangiano tutto ciò che vedono, prima di trasformarsi in falene, a quel punto non mangiano più, si riproducono e basta.

“Le chiamo sempre gonadi volanti, perché è tutto ciò che fanno”, scherza LeMoine.

Lasciare questi vermi liberi in un ambiente inquinato dalla plastica potrebbe rappresentare un rischio per gli ecosistemi, soprattutto data la loro capacità di distruggere gli alveari, sottolinea Bertuccini. Ma spera che in futuro gli enzimi prodotti da queste larve aiuteranno a combattere l’inquinamento da plastica in tutto il mondo.

Pertanto è in corso una corsa per scoprire come funziona questo meccanismo.

“Questa è la domanda da un milione o trilioni di dollari, perché una volta capito questo, saremo in grado di smantellare un trilione di dollari di plastica”, afferma LeMoyne.

Ora direttore tecnologico presso la startup di bioricerca Plasticentropy France, Bertuccini sta lavorando con un team per studiare la fattibilità dell’applicazione di questi enzimi per un uso diffuso nella scomposizione della plastica.

“L’obiettivo principale è riuscire ad applicare questi enzimi ai rifiuti di plastica”, spiega Bertuccini.

“Voglio davvero che questa scoperta e questa tecnologia vengano sviluppate e trasformate in una soluzione che possiamo utilizzare a livello globale”.

Ma perché la plastica è così difficile da decomporre?

In natura, la maggior parte delle cose si decompone perché gli organismi in decomposizione rompono i legami chimici che tengono insieme la materia.

Si sono evoluti nel corso di migliaia di anni per analizzare tutto ciò che incontrano. Finché arrivò la plastica, che conquistò il mondo, nonostante la sua attuale cattiva reputazione.

La plastica è costituita da lunghe catene di polimeri con legami molto forti. Uno dei segreti per rompere questi legami è l’ossidazione.

Questo sembra essere ciò che fanno le larve con la loro saliva, poiché introducono molecole di ossigeno nella plastica.

“Ciò si ottiene talvolta nell’ambiente attraverso la luce, ad esempio l’alta temperatura. Questo è il collo di bottiglia. Ci vuole tempo perché l’ambiente ha i suoi tempi”, spiega Bertuccini.

“Quindi ciò che fanno le larve è semplicemente introdurre una molecola di ossigeno. E nel giro di poche ore, anziché mesi o anni, o per quanto tempo possa essere. È un modo per risolvere il collo di bottiglia in questa reazione.”

Enzimi promettenti per questo scopo si possono trovare in molti organismi diversi. Sono infatti già stati identificati più di 30.000 enzimi capaci di digerire 10 diversi tipi di plastica.

È noto che alcuni funghi e batteri digeriscono la plastica, ma questo è molto raro negli animali complessi. E nel 2022 si è scoperto che anche un altro animale invertebrato ama la plastica: il “superverme”. Zofoba muoreChi può ingrassare con una dieta a base di polistirolo.

I batteri presenti nello stomaco delle mucche possono essere utilizzati per digerire il poliestere.

Ma la cosa che sta suscitando molto interesse da parte dei ricercatori è un batterio chiamato Ideonella sacaiensisE soprattutto l’enzima PETasi.

La plastica PET, comunemente presente nelle bottiglie di plastica, impiega centinaia di anni per decomporsi nell’ambiente. Ma PETase è in grado di scomporlo in pochi giorni.

Attualmente, ogni anno nel mondo vengono prodotte 400 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica.

Di questo totale, tra 19 e 23 milioni di tonnellate (l’equivalente di circa 2.000 camion di spazzatura) penetrano negli ecosistemi acquatici, gran parte dei quali sono colonizzati da microrganismi o mangiati da animali.

Saranno necessarie una serie di misure globali per ridurre la nostra dipendenza e il consumo di plastica. A tal fine, molti paesi si sono impegnati a contribuire a ridurre la produzione e l’uso della plastica monouso e si prevede che entro la fine del 2024 verrà concluso un trattato globale sulla plastica.

Ma se un giorno tali enzimi potranno essere prodotti in serie per scomporre la plastica, forse anche le piccole creature che masticano un sacchetto di Bertuccini giocheranno un ruolo importante in questo.