Le ‘forbici molecolari’ che elimineranno i rifiuti di plastica, rendendola biodegradabile

batteri plastica

Dei super-batteri distruggeranno la plastica! È stata trovata e decifrata, infatti, la struttura delle cosiddette “forbici molecolari”, capaci di attaccare i materiali plastici rendendoli biodegradabili. Si tratta delle forme sintetiche di due enzimi che potranno anche essere utilizzate per riciclare il Pet.

Individuarne la struttura 3D, in uno studio pubblicato su Nature Communications dall’Università tedesca di Greifswald e dal centro Helmholtz di Berlino, ha permesso di sintetizzare in laboratorio varianti più efficienti degli enzimi naturali, compiendo così il primo passo per produrre questi enzimi in quantità illimitate.

Il gruppo di ricerca ha insomma risolto la struttura molecolare dell’enzima MHETasi a BESSY II. MHETase è stato scoperto nei batteri e, insieme a un secondo enzima, la PETase, è in grado di abbattere il PET della plastica.
Le materie plastiche sono estremamente versatili e quasi eternamente resistenti. Ma, ormai, dopo solo circa 100 anni di produzione di plastica, le sue particelle si trovano ormai ovunque, nelle acque, negli oceani, nell’aria e nella catena alimentare. Ogni anno vengono prodotti circa 50 milioni di tonnellate di PET polimerico di importanza industriale. Solo una piccola parte della plastica viene attualmente riciclata tramite processi costosi e che consumano energia.

Nel 2016 il Kyoto Institute of Technology scoprì il batterio che si nutre della plastica comunemente utilizzata per produrre le bottiglie, il Pet (polietilene tereftalato) e che la digerisce proprio grazie a quei due enzimi (Petase e Mhetase). Nel 2018, la struttura del Petase fu decodificata grazie a una ricerca condotta tra Gran Bretagna e Stati Uniti e ora è nota anche quella del secondo enzima. Adesso entrambe queste forme sintetiche dei due enzimi possono essere usate per riciclare il Pet.

Secondo le nuove scoperte, il Petase sarebbe la prima forbice a entrare in azione, capace di scomporre la plastica. In seguito, il Mhetase, molto più grande del primo enzima, scompone i frammenti fino a ottenere gli elementi di base del Pet, l’acido tereftalico e il glicole di etilene.

“Essere riusciti a scoprire la loro struttura ci permetterà di programmare, produrre e descrivere delle varianti biochimiche molto più attive di quelle naturali”, dice Uwe Bornscheuer del centro Helmholtz.

Il prossimo passo, dicono i ricercatori, sarà quello di approfondire l’analisi della struttura molecolare di entrambi gli enzimi in modo da poterli utilizzare per decomporre gli oggetti di plastica in un ciclo chiuso, al termine del quale si otterrebbero gli elementi per produrre di nuovo plastica.

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Germana Carillo

 

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