Scienza, batteri convertono bio-rifiuti in plastica

Un ricercatore olandese, Jean-Paul Meijnen ha 'addestrato' alcuni batteri in modo da ottenere la produzione eco-friendly di prodotti di plastica ecologica di alta qualità dai principali ortaggi, frutta e rifiuti domestici. L'esperimento è il risultato della sua tesi di dottorato, effettuata nel contesto del programma di NWO B-base, presso il TU Delft.

Attualmente vi è un interesse notevole per le bioplastiche. I problemi tecnici connessi con la trasformazione delle bucce di patate in occhiali da sole, o lo zucchero di canna in paraurti per auto, sono già stati risolti. I metodi attuali, tuttavia, non sono molto efficienti: solo una piccola percentuale di zuccheri possono essere convertiti in prodotti di valore. Adattando il modello alimentare di batteri e, successivamente, nella loro "istruzione", Meijnen è riuscito a convertire gli zuccheri in materiali lavorabili, in modo che nulla dei rifiuti organici biodegradabili vada sprecato.

'Purtroppo, la produzione di materie plastiche da rifiuti biologici è ancora piuttosto un processo costoso, perché il materiale di scarto non è pienamente utilizzato', spiega Jean-Paul Meijnen. (Si noti qui che stiamo parlando di agricoltura bio-rifiuti in questo contesto e non degli scarti del giardino riciclato da parte delle famiglie.) Il pre-trattamento di questi rifiuti biologici porta alla produzione di vari tipi di zuccheri come il glucosio, xilosio e arabinosio. Questi tre insieme costituiscono circa l'ottanta per cento degli zuccheri dei bio-rifiuti.

Il problema è che i batteri su cui Meijnen stava lavorando, gli Pseudomonas putida S12, naturalmente possono solo digerire il glucosio, ma non lo xilosio o arabinosio. Come risultato, un quarto rimane inutilizzato. 'Un modo logico di ridurre il prezzo di costo delle bioplastiche è quindi quello di' insegnare 'ai batteri il metodo per digerire xilosio e arabinosio".

GLI ENZIMI ISTRUISCONO
Lo xilosio deve essere 'preparato' prima che lo Pseudomonas putida S12 lo possa digerire. Questo viene fatto con l'aiuto di alcuni enzimi. I batteri sono geneticamente modificati con l'inserimento di frammenti di DNA specifico nella cellula, questo permette loro di produrre enzimi che aiutano nella conversione di xilosio in una molecola che i batteri sono in grado di affrontare.

EVOLUZIONE E SELEZIONE DEI BATTERI
Questo metodo ha funzionato, ma non in maniera molto efficiente: solo il venti per cento dello xilosio è stato digerito. I batteri modificati sono stati quindi 'addestrati' a digerire più xilosio. Meijnen fatto questo sottoponendo i batteri ad un processo evolutivo, successivamente selezionando i batteri che hanno mostrato le migliori prestazioni.

'Dopo tre mesi di questo processo di miglioramento, il batterio potrebbe rapidamente digerire tutto lo xilosio presente nel terreno. E sorprendentemente, questi batteri così formati potrebbero digerire anche arabinosio, e sono quindi in grado di affrontare i tre zuccheri principali dei bio-rifiuti.'

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