I cianobatteri producono la plastica naturalmente come sottoprodotto della fotosintesi, e lo fanno in modo sostenibile e rispettoso dell'ambiente. I ricercatori dell'Università di Tubinga sono ora riusciti per la prima volta a modificare il metabolismo dei batteri per produrre questa plastica naturale in quantità che ne consentano l'uso industriale. Questa nuova plastica potrebbe arrivare a competere con le plastiche a base di petrolio dannose per l'ambiente. I ricercatori, diretto dal professor Karl Forchhammer dell'Istituto interfacoltà di microbiologia e medicina delle infezioni, hanno recentemente presentato i loro risultati in diversi studi apparsi su riviste Fabbriche di cellule microbiche e PNAS .

"La rilevanza industriale di questa forma di bioplastica difficilmente può essere sopravvalutata, ", afferma Forchhammer. Attualmente vengono prodotte circa 370 milioni di tonnellate di plastica ogni anno. Secondo le previsioni, la produzione globale di plastica è destinata ad aumentare di un altro 40% nel prossimo decennio. Da una parte, la plastica può essere utilizzata in vari modi ed è poco costosa, ad esempio come imballaggi per alimenti. D'altra parte, è causa di crescenti problemi ambientali. Sempre più rifiuti di plastica finiscono nell'ambiente naturale, dove inquina gli oceani o entra nella catena alimentare sotto forma di microplastiche. Per di più, la plastica è fatta principalmente di petrolio, che rilascia ulteriore CO ₂ nell'atmosfera quando viene bruciato.

Una soluzione a questi problemi potrebbe risiedere in un ceppo di cianobatteri dalle proprietà sorprendenti. I cianobatteri del genere Synechocystis producono poliidrossibutirrato (PHB), una forma naturale di plastica. Il PHB può essere utilizzato in modo simile al polipropilene plastico ma è rapidamente degradabile nell'ambiente, oltre che privo di sostanze inquinanti. Però, la quantità prodotta da questi batteri è solitamente molto piccola. Il gruppo di ricerca di Tubinga è riuscito a identificare un sistema di controllo nei batteri che limita il flusso intracellulare di carbonio fissato verso il PHB. Dopo aver rimosso il regolatore corrispondente e aver implementato diversi ulteriori cambiamenti genetici, la quantità di PHB prodotta dai batteri è aumentata enormemente e alla fine ha rappresentato oltre l'80% della massa totale della cellula. "Abbiamo creato dei veri e propri batteri plastici, " dice il dottor Moritz Koch, primo autore dello studio pubblicato in Fabbriche di cellule microbiche .

cianobatteri, note anche come microalghe o alghe azzurre, sono tra i giocatori più poco appariscenti ma potenti del nostro pianeta. Sono state le alghe blu-verdi che hanno creato la nostra atmosfera e lo strato di ozono proteggendoci dalle radiazioni UV attraverso la fotosintesi circa 2,3 miliardi di anni fa.

"I cianobatteri sono, in un senso, i campioni nascosti del nostro pianeta, " sottolinea Koch. "Questo sottolinea l'enorme potenziale di questi organismi." Poiché i batteri blu-verdi hanno bisogno solo di acqua, CO ₂ e la luce del sole, i ricercatori ritengono che siano candidati ideali per una produzione rispettosa del clima e sostenibile. "Una volta che questo si è affermato nell'industria, l'intera produzione di materie plastiche potrebbe essere rivoluzionata, " dice Koch. L'obiettivo a lungo termine, lui dice, è ottimizzare l'uso dei batteri e aumentarlo fino al punto in cui diventa possibile un uso su larga scala.