(Die Presse) Un incidente domestico ha portato un ricercatore di Vienna a scoprire che gli enzimi delle piante carnivore degradano PET e PBAT. Ora la tecnica passa dal laboratorio al reattore. La nepentesina, enzima digestivo delle Nepenthes, scompone i polimeri un monomero alla volta. Un progetto europeo punta a usarla sui rifiuti plastici oggi non riciclabili.
Tutto è cominciato con una distrazione. Qualche anno fa, in pieno lockdown, Felice Quartinello stava nutrendo una delle piante carnivore che coltiva nel suo appartamento, una dozzina di esemplari di tre specie alimentati a vermi vivi o essiccati, quando un piccolo tappo di plastica è scivolato in una delle ampolle.
Il biotecnologo ambientale di origine siciliana, ricercatore all’università Boku di Vienna, è rimasto a osservare. Gli enzimi della Nepenthes alata, pianta che in natura può arrivare a digerire topi e piccoli roditori, stavano intaccando il materiale.
L’episodio ha aperto un filone di ricerca. Nel laboratorio di Tulln, il gruppo guidato da Georg Gübitz all’Istituto di biotecnologia ambientale lavorava già con enzimi di microrganismi del suolo e del mare capaci di degradare la plastica.
Le applicazioni attese sono due: ridurre i danni ambientali già esistenti, degradando la plastica là dove si accumula, e affiancare il riciclo, riportando i polimeri ai monomeri di partenza per un nuovo utilizzo.
La capacità non appartiene a una sola specie
Lo studio si è concentrato sull’asiatica Nepenthes alata e sulla nordamericana Sarracenia purpurea, entrambe dotate di ampolle colme di succhi digestivi. Nelle prove condotte con il centro ACIB, i ricercatori hanno immerso sottili pellicole dei due materiali nel liquido delle piante e ne hanno seguito il disfacimento, identificando le molecole responsabili con cromatografia liquida e spettrometria di massa.
Protagonista è la nepentesina, enzima finora noto per rendere idrosolubili le proteine. Quartinello ne descrive l’azione ricorrendo a Pac-Man: come il personaggio del videogioco, l’enzima percorre la catena del polimero e ne stacca un monomero dopo l’altro.
Un dato ha colpito gli studiosi: le piante degradano la plastica più in fretta quando nell’ampolla c’è anche cibo vero. La combinazione più efficace, larve della farina sminuzzate e acido jasmonico, un ormone vegetale, ha reso il processo dieci volte più rapido. Nel complesso, afferma il ricercatore, l’efficienza è risultata superiore a quella degli enzimi commerciali specializzati nella degradazione delle plastiche.
Si studia su scala maggiore
Finora si è lavorato su scala di laboratorio, con pochi grammi di plastica e nepentesina prodotta per via biotecnologica. Concluso «Uplift» lo scorso anno, il gruppo partecipa ora al progetto europeo successivo, «Upcycle», che punta alla scala del reattore: diversi chilogrammi di materiale, con l’obiettivo di trasformare rifiuti plastici misti, oggi non riciclabili, in imballaggi degradabili o riutilizzabili.
L’ostacolo principale è produttivo. La nepentesina è una molecola relativamente grande, complessa da sintetizzare, e poiché proviene da una pianta, i batteri, i funghi e i lieviti abitualmente impiegati si prestano poco. Occorre individuare l’organismo adatto a fabbricarla in grandi quantità.