Scoperte nuove capacità di un fungo comune: ha fatto a pezzi una plastica quasi indistruttibile

• Da una discarica di Islamabad arriva un fungo del suolo capace di aggredire il poliuretano, materiale molto diffuso e quasi indistruttibile.
• Aspergillus tubingensis ha formato colonie sulla plastica e, grazie a enzimi come esterasi e lipasi, ne ha indebolito la struttura fino a frammentarla.
• La ricerca apre alla micoremediazione come strada complementare contro l’accumulo di polimeri, ma servono ancora dati sui meccanismi molecolari.

Le discariche sono l’ultimo posto in cui ci si aspetta di trovare qualcosa di utile. Eppure da un sito di rifiuti alla periferia di Islamabad, in Pakistan, è arrivata una delle risposte più interessanti alla questione della plastica che resta nell’ambiente per secoli.

Al centro della vicenda c’è un fungo comune nel suolo, l’Aspergillus tubingensis, finito in laboratorio per capire come si comporta a contatto con il poliuretano: quello che è successo in coltura ha attirato l’attenzione di chi studia da anni la degradazione dei materiali sintetici.

• La scoperta e lo studio
• Il fungo che attacca il poliuretano
• Gli obiettivi a lungo termine

La scoperta e lo studio

Ma facciamo un passo indietro: i ricercatori guidati da Sehroon Khan, tra il Kunming Institute of Botany dell’Accademia Cinese delle Scienze e la Quaid-i-Azam University di Islamabad, stavano svolgendo uno studio nel suolo dell’area di smaltimento rifiuti del settore H-10 della capitale pakistana.

Qui hanno prelevato un campione di terreno che mostrava strane anomalie in merito alla plastica: sembrava che la degradasse. Così, è stato trasferito in laboratorio e trattato come una trappola: al suo interno sono stati interrati alcuni film di poliestere-poliuretano, per capire quali microrganismi fossero capaci di attecchire sulla superficie di un materiale considerato inattaccabile.

Dopo un mese sottoterra la plastica era coperta di colonie fungine e l’analisi al microscopio, insieme al confronto genetico, ha permesso di attribuire il ceppo ad Aspergillus tubingensis, una specie diffusa nei suoli di mezzo mondo e già nota in ambito agroalimentare, mai associata prima a questo tipo di attività.

Come scritto nello studio pubblicato sulla rivista scientifica Environmental Pollution, a quel punto i ricercatori hanno deciso di metterlo alla prova: tre esperimenti paralleli in condizioni differenti, con il fungo messo a contatto con la plastica su piastra di coltura, in mezzo liquido e con un nuovo interramento nel terreno, prolungato per quattro mesi.

La scelta del bersaglio ha un peso specifico: il poliesterecompare negli pneumatici, negli isolanti dei frigoriferi, nelle imbottiture, nelle vernici, negli adesivi e nella pelle sintetica, e la sua struttura chimica lo rende uno dei polimeri più ostici da smaltire in assoluto.

Il fungo che attacca il poliuretano

I ricercatori hanno dunque seguito il comportamento del fungo settimana dopo settimana, documentando le trasformazioni della plastica con la microscopia elettronica a scansione e con la spettroscopia infrarossa, che permette di leggere la rottura e la formazione dei legami chimici all’interno del materiale.

Si sono accorti che il processo procede per fasi: le spore aderiscono alla superficie del film, il micelio cresce sopra la plastica e penetra nelle irregolarità con una forza meccanica che apre la strada, e a quel punto entrano in gioco gli enzimi, esterasi e lipasi, che spezzano i legami delle catene polimeriche e che il fungo produce in quantità maggiore intorno ai 37 gradi.

I risultati cambiano parecchio a seconda delle condizioni: sulla piastra di coltura, con nutrienti abbondanti a disposizione, il film appoggiato sulla colonia si è bucato nell’area di contatto nel giro di poche settimane. In mezzo liquido i tempi si allungano e l’esito resta impressionante: dopo due mesi la pellicola era disgregata in frammenti minuscoli, con una degradazione stimata intorno al 90% e la perdita totale della resistenza meccanica.

L’interramento nel suolo ha dato il quadro più lento, il più vicino a quello che accade in natura. A quattro mesi i campioni mostravano scolorimento, macchie scure, fragilità e un biofilm cresciuto sulla superficie, con crepe e piccoli fori visibili al microscopio nei punti in cui le ife si erano fatte largo.

Una precisazione aiuta a leggere i numeri per quello che sono. In tutte le prove il terreno di coltura conteneva glucosio, quindi il fungo aveva a disposizione anche un’altra fonte di nutrimento e aggrediva la plastica in parallelo, senza trovarsi in condizioni di sopravvivenza forzata.

Gli obiettivi a lungo termine

Questa ricerca rientra in un area che viene chiamata micoremediazione, l’impiego dei funghi per bonificare ambienti contaminati. I miceti sono già utilizzati contro idrocarburi, pesticidi e metalli pesanti, grazie a un corredo enzimatico che li rende adattabili a substrati molto diversi tra loro, e le plastiche rappresentano il capitolo più difficile di questa ricerca.

La prospettiva indicata dagli autori riguarda la scala: le condizioni ottimali individuate in laboratorio, dalla temperatura al pH fino alla disponibilità di nutrienti, potrebbero essere replicate in ambienti controllati per accelerare la degradazione dei rifiuti polimerici direttamente nei siti di smaltimento, dove il materiale si accumula da decenni.

Il quadro generale, intanto, continua a peggiorare: la produzione mondiale di poliuretano vale milioni di tonnellate ogni anno e cresce con costanza, e nessuna singola tecnologia basterà a riassorbire quello che si accumula. La strada più credibile passa da un insieme di soluzioni che lavorano in parallelo, e i funghi cresciuti tra i rifiuti hanno qualcosa da dire.