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Un verme senza intestino svela chi digerisce le bioplastiche
Un gruppo guidato dal Max Planck Institute for Marine Microbiology ha scoperto che numerosi animali possiedono enzimi capaci di degradare plastiche naturali prodotte dai microrganismi. I risultati, pubblicati su Nature Ecology & Evolution, estendono agli animali una capacità finora attribuita soltanto a batteri e archei, delineando un percorso attraverso il quale il carbonio immagazzinato dai microbi può entrare nelle reti alimentari.
L’indagine è iniziata da Olavius algarvensis, un piccolo verme marino privo di bocca e apparato digerente. Per nutrirsi, l’animale dipende dai batteri simbionti che vivono sotto la sua pelle e che vengono periodicamente digeriti. Uno di questi microrganismi accumula grandi quantità di carbonio sotto forma di materiale plastico naturale, offrendo al verme una riserva energetica potenzialmente molto ricca.
Questa riserva è costituita da poliidrossialcanoati (PHA), composti che molti batteri e archei producono quando dispongono di più carbonio di quanto ne serva nell’immediato. Il gruppo ha identificato nel verme un enzima capace di scindere i PHA in molecole più piccole e utilizzabili dall’organismo. Le osservazioni tramite imaging ad alta risoluzione hanno inoltre localizzato la produzione dell’enzima nella stessa area in cui vengono digeriti i simbionti.
La capacità non sembra limitata a questo insolito verme. Esaminando numerosi genomi animali, i ricercatori hanno trovato enzimi affini in 66 specie in nove phyla, cioè in rami evolutivi molto distanti tra loro. Gli esperimenti di laboratorio hanno confermato che proteine provenienti da una spugna, un lombrico e un collembolo possono degradare i PHA microbici, rafforzando l’ipotesi di una funzione ampiamente distribuita nel regno animale.
I PHA non sono soltanto riserve cellulari: vengono prodotti industrialmente coltivando batteri in serbatoi di fermentazione e fornendo loro zuccheri, amidi oppure oli vegetali. Una volta estratti, possono diventare bioplastiche biodegradabili impiegate in imballaggi alimentari, materiali per l’igiene, rivestimenti agricoli, medicazioni, sistemi di rilascio dei farmaci, suture e impianti riassorbibili.
Lo studio riguarda però i PHA e non dimostra che gli animali possano digerire qualsiasi plastica convenzionale o ogni materiale commercializzato come compostabile. I PHA microbici sono presenti naturalmente nei suoli, nei sedimenti e negli ambienti acquatici; resta da stabilire quanto spesso gli animali li utilizzino in natura e quale sia il loro contributo complessivo al ciclo globale del carbonio.
Secondo l’interpretazione proposta dagli autori, gli animali potrebbero accedere a queste riserve microbiche da centinaia di milioni di anni. La distribuzione degli enzimi tra organismi evolutivamente lontani è coerente con una capacità antica, ma serviranno studi ecologici per misurarne l’effettiva diffusione e distinguere il potenziale osservato nei genomi e in laboratorio dal suo peso reale negli ecosistemi.
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