I ricercatori del RBG Kew hanno fatto una scoperta importante: i funghi mangia-plastica nella plastisfera artificiale potrebbero aiutare a combattere i rifiuti globali decomponendo l'inquinamento da plastica. Il team internazionale di ricercatori ha scoperto 184 ceppi fungini e 55 ceppi batterici in grado di decomporre il policaprolattone (PCL).
Questo studio porta alla luce l'esistenza di una plastisfera terrestre in una nicchia ecologica artificiale. I batteri dei generi Jonesia e Streptomyces hanno mostrato un elevato potenziale nella degradazione dei polimeri derivati dal petrolio. Nell'ambito della campagna #BeatPlasticPollution questa ricerca è arrivata al momento giusto, ovvero prima della Giornata mondiale dell'ambiente 2023.
I ricercatori dei Giardini Botanici Reali di Kew hanno pubblicato un nuovo studio in cui affermano di aver identificato un microbioma differente, composto da funghi e batteri che si nutrono di plastica, nelle paludi salmastre costiere del Jiangsu, in Cina.
Questo team internazionale di scienziati ha individuato 184 ceppi fungini e 55 batterici in grado di degradare il policaprolattone (PCL), un poliestere biodegradabile comunemente utilizzato nella produzione di diversi poliuretani. Tra i ceppi batterici potenzialmente in grado di degradare ulteriormente altri polimeri derivati dal petrolio, figurano quelli appartenenti ai generi Jonesia e Streptomyces.
Questa ricerca sui funghi che si nutrono di plastica nella plastisfera è stata pubblicata in vista del 5 giugno 2023, Giornata Mondiale dell'Ambiente 2023. Il tema di questo evento è trovare possibili soluzioni per risolvere la crisi dei rifiuti di plastica nell'ambito della campagna #BeatPlasticPollution.
La dottoressa Irina Druzhinina, responsabile senior della ricerca sulla diversità e la sistematica dei funghi presso il Royal Botanic Garden di Kew, afferma: "I microbiologi di ogni settore si sentono responsabili di trovare soluzioni per il trattamento ecocompatibile dei rifiuti di plastica, perché batteri e funghi saranno i primi organismi a imparare a gestire questo nuovo materiale.
Non abbiamo dubbi che i microbi troveranno il modo di degradare efficacemente la plastica, ma potrebbero volerci migliaia di anni se lasciamo che la natura faccia il suo corso. Ecco perché il nostro compito è utilizzare le conoscenze che già possediamo sulla biologia microbica, per accelerare e indirizzare l'evoluzione dei microbi e dei loro singoli geni affinché facciano il lavoro ora."
Tra i campioni analizzati, sono stati identificati 14 generi di funghi, inclusi i patogeni vegetali Fusarium e Neocosmospora. Questi funghi danneggiano la pianta da cui traggono nutrimento, il che ha portato i ricercatori a concludere che potrebbero rappresentare una scelta migliore per la degradazione delle plastiche PCL e di altri polimeri sintetici. È stato inoltre dimostrato che potrebbero rivelarsi più utili dei funghi saprofiti per affrontare il problema dei rifiuti globali.
Oltre ai campioni derivati da Dafeng, il team di ricerca ha riconosciuto altri 2 generi di batteri Streptomyces e il genere Jonesia recentemente scoperto. Secondo loro, sono anche tra i candidati promettenti per la ricerca sulla degradazione della plastica. Ciò è dovuto al fatto che la specie Jonesia cf. Quinghaiensis ha dominato i 55 ceppi batterici campionati.
I Giardini Botanici Reali di Kew ospitano una delle micografie più antiche e grandi del mondo, con oltre 1.25 milioni di esemplari. Eppure, il regno dei funghi rimane uno dei più grandi misteri del mondo naturale, che i ricercatori stanno cercando di svelare. Ad oggi, esistono ancora diversi milioni di specie sconosciute.
Gli scienziati sono convinti che queste specie ancora da scoprire potrebbero rappresentare una nuova potenziale fonte di medicine, cibo e altri composti benefici.
A tal proposito, la dottoressa Druzhinina aggiunge: "La nicchia ecologica delle saline di Dafeng è proprio il motivo per cui abbiamo scelto di studiare le comunità microbiche presenti nei rifiuti di plastica in quella zona e, finora, i nostri risultati si sono rivelati entusiasmanti e promettenti".
In questo contesto, il dottor Feng Cai dell'Università di Shenzhen, in Cina, afferma: "Ciò che mi colpisce di più è l'incredibile potenza della diversità microbica, soprattutto se si considera quanto sia difficile individuarla: i microrganismi sono di dimensioni microscopiche, schivi e dall'aspetto semplice. Tuttavia, quando cambiamo prospettiva e li osserviamo attraverso una lente biochimica, otteniamo accesso a una complessità straordinaria che attende solo di essere esplorata."
È davvero esaltante realizzare che abbiamo appena scalfito la superficie e abbiamo già scoperto una ricchezza di risorse potenzialmente promettenti per le tecnologie future. Questa consapevolezza mi riempie di un incredibile senso di soddisfazione, sapendo che ci sono ancora numerose scoperte da fare e che il nostro lavoro può potenzialmente portare a significativi progressi nel campo".
Nel maggio 2021, questi funghi che si nutrono di plastica sono stati campionati a Dafeng, nella Cina orientale, un sito protetto dall'UNESCO vicino alla costa del Mar Giallo. Poiché le ricerche precedenti si sono concentrate principalmente sugli ecosistemi marini, il termine "plastisfera terrestre" è relativamente nuovo nell'ecologia terrestre. Il campionamento ha indicato l' esistenza di una plastisfera terrestre . Ulteriori ricerche hanno rivelato che il microbioma di questa "nicchia ecologica artificiale" di rifiuti di plastica costiera differisce da quello del suolo circostante.
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Gli scienziati stanno studiando microrganismi come batteri e funghi per contrastare il crescente inquinamento da plastica. Secondo il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente (UNEP), ogni anno vengono prodotte circa 400 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica, una quantità enormemente aumentata dagli anni '1970. Tuttavia, ora i ricercatori nutrono grandi speranze di trovare una soluzione a questo problema nella plastisfera.
Ricerche passate hanno già evidenziato il potenziale dei microrganismi di degradare i rifiuti di plastica in modo simile ai funghi mangia-plastica nella plastisfera. Lo studio del 2017 che ha riguardato Cina e Pakistan ha anche identificato un ceppo di funghi Aspergillus tubingensis che stava già scomponendo la plastica in una discarica a Islamabad, in Pakistan.
Finora sono state trovate circa 436 specie di funghi e batteri e gli scienziati di Kew credono che le loro ultime scoperte potrebbero dare un ulteriore impulso a questa ricerca. Il loro obiettivo è sviluppare enzimi efficienti progettati biologicamente per degradare i rifiuti di plastica.
Fonte: RBG Kew
