Spazzini biotech

È vero che i biologi stanno cercando di creare in laboratorio degli organismi per distruggere il petrolio in mare?

Classe I F ITIS Kennedy
12 maggio 2002
La rapida espansione delle industrie chimiche nell'ultimo secolo ha condotto a un ingente contaminazione dell'ambiente con rifiuti tossici di varia natura. Per fortuna, grazie anche alla sensibilizzazione dell'opinione pubblica, i governi di molte nazioni hanno legiferato in materia, obbligando (o tentando di farlo) in questo modo le industrie a ridurre la produzione di sostanze inquinanti, o almeno la loro immissione nelle acque e nell'aria. Purtroppo questo non impedisce che possano avvenire degli incidenti come il rovesciamento in mare di petrolio da parte della petroliera Exon Valdex o l'esplosione della centrale di Chernobil.

Di pari passo in questi anni varie industrie si sono impegnate per inventare nuove tecnologie di depurazione, e in questa materia gli investimenti più cospicui sono stati fatti nel biorisanamento, cioè nell'utilizzo di organismi viventi, o loro prodotti, per la detossificare. Questa metodica, rispetto a tecniche di natura chimico-fisica, è molto più economica e finora si è dimostrata anche più sicura e meno inquinante.

I ricercatori hanno studiato, e stanno studiando ancora, la flora microbica che vive in ambienti inquinati, per isolare dei ceppi batterici in grado di metabolizzare determinate sostanze. La cosa sorprendente è che sono stati isolati batteri in grado di demolire composti spesso estremamente difficili da degradare con le metodiche comuni. Infatti, la flora microbica in grado di vivere in ambienti inquinati è stata esposta per un tempo così lungo a sostanze che avrebbero procurato la morte di altri ceppi batterici, da aver acquisito le caratteristiche genetiche per assimilare e distruggere la sostanza nociva. Questo è un tipo di evoluzione che è costantemente presente, ma estremamente lento, quindi quello che si osserva in ceppi naturali è che i batteri possiedono la capacità di degradare un inquinante, ma lo fanno in quantità ridotte, il minimo necessario per loro per sopravvive, non sufficiente per i nostri scopi. Spesso allora gli scienziati cercano di selezionare i ceppi più aggressivi, oppure in grado di trasmettere i geni per la decontaminazioni ad altri batteri con alta efficienza.

Ci sono molti studi in effetti per incrementare l'efficienza di questo tipo di comportamento, utilizzando anche terreni di coltura in grado di stimolare i batteri a digerire gli inquinanti.
Una delle tecnologie maggiormente sviluppate in questo momento riguarda la generazione di questi ceppi in laboratorio mediante le biotecnologie. Individuato ad esempio il gene che degrada il petrolio in un ceppo batterico che vive in terreni ricchi di questa sostanza, lo si trasferisce in un batterio in grado di replicarsi ad alta efficienza, ma che siamo in grado di indurre al suicidio quando non è più necessario e vogliamo eliminarlo dall'ambiente, dove altrimenti rappresenterebbe lui stesso una forma di inquinamento.

In realtà esistono almeno due tipologie di MOGM (microorganismi geneticamente modificati) utili per combattere l'inquinamento.
Infatti sono stati realizzati batteri modificati geneticamente che si illuminano o cambiano colore quando sono in presenza di sostanze inquinanti: questo è molto utile nella cosiddetta fase di biomonitoraggio, ovvero per sapere se un determinato fiume è o meno inquinato, o per controllare l'efficacia dei sistemi utilizzati per detossificare. Si tratta in questo caso di "biosensori" e i geni più comunemente utilizzati per questo scopo sono bioluminescenti (cioè in grado di dare prodotti luminosi), come i geni luc, lux e gfp (i primi due presi in prestito dalle lucciole, il terzo da un alga marina in grado di emettere luce verde). Un esempio è il batterio Pseudomonas fluorescens OS8, che vive intorno alle radici delle piante ed emette luce quando si trova in presenza di mercurio o arsenite, e di un composto che deve essere aggiunto dall'esterno dall'operatore, la luciferina.
La seconda tipologia riguarda la degradazione diretta delle sostanze tossiche: questo batteri modificati vengono utilizzati soprattutto in quei casi in cui non è possibile intervenire con altre metodiche. Talvolta questi batteri sono stati progettati in modo da poter degradare delle sostanze solo in presenza di altre aggiunte dall'esterno, come nel caso del tricloroetilene (TCE). Batteri in grado di degradare il petrolio sono stati usati già in campo aperto (e sono stati brevettati dalla ditta produttrice) per decontaminare le acque durante il disastro della Exxon Valdex citato sopra.

Accanto ai batteri, con il progredire delle tecnologie di ingegneria genetica, si sono affiancate anche piante in grado di degradare vari inquinanti del terreno, e spesso questi due organismi cooperano in questo ambito. Questo tipo di approccio risulta particolarmente efficace nei confronti di sostanze chimiche altrimenti non degradabili, nei casi in cui queste non sono facilmente raggiungibili e isolabili e in appoggio ad altre tecnologie nascenti nel campo della detossificazione ambientale.

In ogni caso vanno adottate adeguate misure di contenimento: ad esempio nel caso di decontaminazione di acqua, è bene filtrare prima i batteri prima di rilasciarli nell'ambiente. Ma in questo caso la legge è molto chiara e severa, almeno in Europa e negli Stati Uniti.
E la strategia più utile è, ovviamente e per quanto è possibile, non inquinare.

Marika De Acetis Mondadori Education - Responsabile Area Scientifica

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011