Ultimo aggiornamento il 11 gennaio 2026 da Vita Ecologica
L'inquinamento da plastica non è più solo un problema ambientale, ma anche biologico.
Le microplastiche sono state trovate in sangue umano, polmoni, cervello, e anche in sperma. Nel frattempo, il mondo sta producendo di più plastica che mai, e solo una minima parte di essa - circa 9-15% - viene riciclata.
Ma sta accadendo qualcosa di straordinario.
Per la prima volta, biologia sintetica, ingegneria degli enzimi e biotecnologia ambientale ci stanno dando strumenti realistici per scomporre, riutilizzare e anche upcycle plastica in prodotti di valore.
Questa immersione profonda esplora cinque scoperte che modificano il modo in cui pensiamo alla plastica, non come un rifiuto indistruttibile, ma come un elemento di risorsa.
La plastica è davvero un problema?
La produzione di plastica ha raddoppiato negli ultimi due decenni, passando da 234 milioni di tonnellate nel 2000 a quasi 435 milioni di tonnellate nel 2020 - e le proiezioni indicano una crescita ancora più rapida.
Le macroplastiche sono il problema che vediamo. Le microplastiche sono il problema che non vediamo.
Questi piccoli frammenti (spesso <1 mm) sono stati rinvenuti in:
- Acqua potabile e acqua in bottiglia,
- pesce e frutti di mare,
- polvere,
- sale, zucchero, bustine di tè e persino latte,
- tessuto polmonare e sangue,
- sperma umano,
- tessuto cerebrale.
Gli effetti a lungo termine sulla salute rimangono incerti, Le prove emergenti collegano le microplastiche a stress ossidativo, danno al DNA, infiammazione, alterazione del microbioma, e effetti endocrini.
Come le microplastiche possono disturbare gli ormoni
Sospetto che la maggior parte delle microplastiche ci passi attraverso o venga disintossicata ed espulsa dall'organismo. Non ho prove dirette di questo, ma solo che se ogni microplastica che consumiamo fosse mortale per noi, ci saremmo accorti di questo problema MOLTO prima di quanto abbiamo fatto. Può essere giusto o meno paragonare il consumo di microplastica al fumo di una sigaretta. Una sigaretta dà una minima possibilità di sviluppare un cancro più avanti nella vita, ma fumarne molte aumenta notevolmente le probabilità di problemi di salute futuri.
Al di là del loro potenziale cancerogeno, Le microplastiche sono sempre più legate infiammazione persistente, squilibri microbici (disbiosi) e squilibri ormonali nell'uomo.
Ma concentrarsi troppo sul problema può essere molto negativo. Vediamo quindi cosa si sta facendo per affrontare questo problema sul fronte delle biotecnologie.
Sfida 1: Attacco microbico ed enzimatico alle materie plastiche
La natura si sta adattando. E gli scienziati la stanno aiutando ad adattarsi più velocemente.
A) Batteri
Ideonella sakaiensis è una sorta di nuova celebrità nel mondo scientifico. Questo mangiatore di polietilene tereftalato (PET) batterio è stato scoperto nel 2016. Utilizza due enzimi - PETasi e MHETasi - per scomporre il PET nei suoi monomeri e consumarli come combustibile.
Curiosità: gli enzimi di solito descrivono ciò che scompongono. Ase significa enzima e PET significa... polietilene tereftalato, quindi PETase. Che cos'è la MHETasi? La MHETasi scinde l'acido idrossietil tereftalico, il prodotto della degradazione del PET da parte della PETasi. Questi due enzimi permettono a Ideonella Sakaiensis di consumare la plastica PET.
Molti altri batteri marini come Rhodococcus ruber si sono dimostrati promettenti nell'affrontare il PE e il PET negli ambienti acquatici. In effetti, sembra che esistano molte specie di batteri marini che decompongono la plastica. Sembra che dal XX secolo, quando abbiamo iniziato a produrre plastica, i batteri si siano sempre più evoluti per digerirla.
Funghi marini
Al contrario, Parengyodontium album è una delle sole quattro specie di funghi marini in grado di decomporre la plastica. È stato trovato nella Great Pacific Garbage Patch, oltre che in alcuni musei e monumenti, dove è noto che ha decomposto oggetti di importanza storica. Tra questi, il Codice Atlantico di Leonardo da Vinci, risalente al tardo Medioevo.
Può vivere su plastica, pitture murali, insetti morti e, nelle giuste condizioni, può persino infettare le persone. I ricercatori hanno notato che P.album si rompe solo il polietilene che è stato esposto ai raggi UV, il che indica che probabilmente si rompe solo la plastica che galleggia vicino alla superficie dell'oceano.
Sebbene il fungo converta la maggior parte del carbonio del polietilene in CO2, l'impatto ambientale di questo rilascio di CO2 è minimo, simile alla quantità espirata dagli esseri umani durante la respirazione.
Enzimi ingegnerizzati
L'ingegneria enzimatica è il settore in cui il progresso è in piena espansione.
I ricercatori hanno evoluto la PETasi e enzimi cutinasi-simili (ad esempio, la LCC-cutinasi) che scindono il PET in ore o giorni invece di decenni.
Una domanda chiave emerge:
La degradazione più rapida crea solo microplastiche più velocemente?
Ecco perché ambienti controllati e sistemi di cattura sarà essenziale nel riciclaggio enzimatico industriale.
Che cos'è la cutinasi e perché può scomporre la plastica?
La cutinasi degrada naturalmente cutina, un poliestere ceroso che costituisce la superficie protettiva delle piante.
Il PET, un poliestere sintetico, è simile alla cutina a livello chimico.
Così:
Substrato naturale (cutina) → legami esteri
PET → legami esterici
All'enzima non interessa la provenienza del poliestere: lo rompe e basta.
2. Bio-riciclaggio
Anziché limitarsi a scomporre le materie plastiche, alcune biotecnologie le convertono in prodotti di alto valore:
- Cascate kupraboliche: I sistemi microbici ingegnerizzati possono trasformare le molecole derivate dalla plastica in biocarburanti, bioplastiche e persino precursori farmaceutici.
- Biotecnologie fotocatalitiche: Materiali nuovi come gli ossinitruri ad alta entropia utilizzano la luce solare per scomporre la plastica in idrogeno gassoso e in preziosi prodotti chimici organici.
3. Trasformare la plastica in medicina
- Da plastica ad aceraminofene: Una recente scoperta dell'Università di Edimburgo ha permesso di E. coli per eseguire un riarrangiamento Lossen a temperatura ambiente, convertendo il sottoprodotto del PET (acido tereftalico) in paracetamolo - circa nove compresse per litro di PET in meno di 24 ore, con un'efficienza di 90%.
- Farmaci progettati per l'uso: Queste “fabbriche” microbiche potrebbero produrre un'ampia gamma di farmaci dai rifiuti plastici, riducendo l'inquinamento e l'impronta di carbonio.
4. Startup di biologia sintetica e scale-up industriale
- Breaking (Wyss Institute/Colossal): Utilizzando la biologia sintetica, questa startup ha scoperto X-32, un microbo in grado di degradare poliolefine, PET, nylon e altri tipi di polimeri, raggiungendo una degradazione di 90% in meno di 22 mesi.
- Carbios e le biotecnologie europee: Aziende come Carbios stanno ingegnerizzando gli enzimi nei processi di riciclo industriale, puntando a una vera economia circolare della plastica.
5. Bioplastiche ecologiche
- Composito PHA-legno di UQ: Ricercatori del Queensland hanno creato una plastica biodegradabile a partire da PHA batterico e segatura di pino che si comporta come il polipropilene e si decompone nel suolo, nell'acqua dolce, nell'ambiente marino e nel compost.
- Bioplastiche emergenti: Le innovazioni nei biopolimeri (comprese le miscele di amiloidi e polimeri) stanno migliorando le prestazioni meccaniche, garantendo al contempo la biodegradabilità.
Implicazioni e sfide
Vantaggi
- Ci avvicina a un'economia circolare della plastica
- Riduce la dipendenza dai combustibili fossili
- Consente di riciclare i rifiuti in di alto valore materiali e farmaci
- Offre alternative biodegradabili alle plastiche convenzionali
Sfide
- Le poliolefine (PE e PP) rimangono estremamente difficili da scomporre.
- I reattori enzimatici su larga scala sono costosi
- Ostacoli normativi per i microbi ingegnerizzati
- La preselezione e la pulizia dei flussi di rifiuti rimane un'attività ad alta intensità di manodopera
- Rischio di rilascio di microplastica se la degradazione non è contenuta
Conclusione
Le biotecnologie stanno silenziosamente riscrivendo il futuro della plastica.
Da degradanti microbici a fabbriche di medicinali alimentate a plastica, da upcycling a energia solare a bioplastiche che ritornano alla natura, Finalmente stiamo vedendo soluzioni all'altezza del problema.
La domanda non è più se possiamo rifare la plastica del mondo...
ma quanto velocemente possiamo implementare queste tecnologie.
Diteci cosa ne pensate
Quale soluzione biotecnologica la entusiasma di più?
Vede un futuro in cui la plastica diventa una risorsa anziché un rifiuto?
Condividete i vostri pensieri qui sotto: mi piacerebbe sentirli.
Bibliografia
- Il sangue umano contiene molte microplastiche
- Nihart, A.J., Garcia, M.A., El Hayek, E. e altri. Bioaccumulo di microplastiche in cervelli umani deceduti. Nat Med 31, 1114-1119 (2025).
- Prevalenza e implicazioni dei contaminanti microplastici nel liquido seminale umano in generale: Uno studio di spettroscopia Raman.
- Microplastiche ovunque - Harvard Medicine
- Microplastiche ed effetti ambientali: studio degli effetti delle microplastiche sugli habitat acquatici e del loro impatto sulla salute umana
- Come le microplastiche possono disturbare gli ormoni
