La crescente produzione di plastica rappresenta un grave problema ambientale. Dalle bottiglie agli imballaggi, questo materiale è ovunque. Tra le varie plastiche, il nylon (poliammide – PA) si distingue per la sua resistenza, ma il suo riciclo è incredibilmente difficile: meno del 2% delle fibre viene recuperato. I metodi attuali sono costosi e complessi, inoltre richiedono una purezza del materiale quasi impossibile da ottenere da prodotti come vestiti o reti da pesca, pieni di coloranti e altre sostanze. Il risultato? Prodotti riciclati di bassa qualità e un enorme spreco di energia. Ma ora la scienza sta aprendo nuove strade grazie a un batterio mangia nylon.
Scienza o fantascienza?
Sembra fantascienza, ma è pura scienza! Gli scienziati stanno sviluppando approcci ibridi che combinano la scomposizione chimica con l’azione di microrganismi per trasformare i rifiuti di nylon in risorse preziose. Questo è possibile grazie ad un batterio mangia nylon.
Un gruppo di ricercatori tedeschi ha scoperto che un batterio, chiamato Pseudomonas putida KT2440, può essere addestrato a scomporre il nylon. Ma come ci riesce? Il nylon è un polimero composto da monomeri, le sue unità più semplici. Pseudomonas putida KT2440 possiede già al suo interno gli strumenti (enzimi e trasportatori) necessari per digerire questi monomeri, ma sono spenti.
È come avere una macchina complessa, con molti ingranaggi ma alcuni di essi non girano perché non sono collegati correttamente. Ci sono ma sono inattivi.
Come il batterio mangia nylon attiva i suoi strumenti
I ricercatori tedeschi hanno identificato due “interruttori” genetici bloccati, chiamati regolatori genetici (PP_2884 e PP_0409-10). Attivando questi regolatori, il batterio mangia nylon riesce a crescere rapidamente usando i monomeri di nylon come nutrimento.
Per capire esattamente cosa accade, gli scienziati hanno studiato l’attività dei geni del batterio prima e dopo le modifiche. È come confrontare due automobili: una ferma e una che parte. Hanno scoperto che l’attivazione di questi due regolatori genetici sblocca l’espressione di molti altri geni cruciali tra i quali:
- un gene che codifica per un trasportatore universale di monomeri di nylon, che permette al batterio di farli entrare nelle sue cellule per la digestione;
- molti altri geni legati al metabolismo dei monomeri di nylon, che li trasformano in cibo essenziale per la crescita del batterio.
Inoltre, hanno identificato un’altra mutazione che regola l’uso di carbonio e azoto, consentendo al batterio mangia nylon di utilizzare ancora meglio gli oligomeri di nylon come fonte di energia.
Pseudomonas putida: il super batterio mangia nylon
Per potenziare ulteriormente la capacità di P. putida di digerire il nylon, i ricercatori hanno inserito al suo interno degli enzimi speciali, chiamati nylonasi (NylABC), prelevati da un altro batterio (P. ureaefaciens). Queste nylonasi agiscono come forbici molecolari, tagliando il nylon in porzioni più piccole e più facili da digerire.
Facendo crescere i batteri in presenza di oligomeri di nylon per lunghi periodi, e selezionando quelli che crescevano più velocemente, hanno ottenuto un super batterio chiamato P. putida NYLON-ABC. Questo batterio non solo è in grado di scomporre il nylon, ma può anche essere programmato per trasformare i suoi avanzi in prodotti utili, come il poliidrossibutirrato (PHB), un tipo di bioplastica.
Un futuro sostenibile grazie al batterio mangia nylon
Attualmente, è ancora necessario rompere chimicamente il nylon in pezzi più piccoli prima che il batterio possa digerirlo. Questo processo richiede energia. Tuttavia, la scoperta di questo batterio mangia nylon rappresenta un passo in avanti verso un futuro in cui i rifiuti non saranno più un problema ma addirittura una risorsa preziosa.
Ciò non solo ridurrebbe drasticamente l’inquinamento, ma permetterebbe di produrre materiali preziosi da fonti sostenibili, riducendo la dipendenza dal petrolio. Il batterio mangia nylon potrebbe diventare la chiave per un’economia circolare e un pianeta più pulito.
Bibliografia:
- de Witt, J., Luthe, T., Wiechert, J. et al. Upcycling of polyamides through chemical hydrolysis and engineered Pseudomonas putida. Nat Microbiol 10 , 667–680 (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-025-01929-5
Crediti immagini:
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