La produzione di prodotti chimici è un'attività ingombrante. Spesso, solo una piccola parte di ciò che effettivamente si desidera viene prodotta in fabbrica. Il grande resto è inutilizzabile, o anche peggio. Esempi? Il defoliante "Agent Orange" utilizzato dall'esercito americano nella guerra del Vietnam è stato prodotto in grande fretta. Conteneva diossina come impurità. Di conseguenza, non solo gli alberi nella zona di combattimento hanno perso il fogliame, ma anche i soldati statunitensi e i civili vietnamiti si ammalarono di cancro anni dopo.

Ci sono anche esempi dall'agricoltura:nella produzione dell'insetticida lindano, un esaclorocicloesano (HCH), viene prodotto solo meno del 15 percento della sostanza desiderata; L'85% del brodo di reazione è costituito da rifiuti pericolosi. Negli anni Cinquanta, questa miscela tossica veniva ancora spruzzata nella sua interezza su campi e frutteti. In seguito il lindano effettivo fu separato e venduto puro, il resto viene scaricato in discarica. Lì le sostanze chimiche spesso giacciono ancora oggi. Il lindano è stato bandito nell'UE dal 2007, e da tempo non viene più utilizzato in Svizzera.

Anche l'esabromociclodecano ritardante di fiamma (HBCD) è una miscela di diverse sostanze. È stato inventato negli anni '70, prodotto su una scala di diversi 10, 000 tonnellate all'anno e utilizzati nei pannelli isolanti in polistirene per le facciate delle case, nei tessili e nelle plastiche per elettrodomestici. È vietato in tutto il mondo dal 2014. In Svizzera, la plastica contenente HBCD non viene riciclata, ma devono essere distrutti nell'incenerimento dei rifiuti.

Fuorilegge a livello internazionale

Dal 2004, la Convenzione di Stoccolma sugli inquinanti organici persistenti ha regolamentato il trattamento di tali tossine ambientali a vita lunga (www.fedlex.admin.ch/eli/cc/2004/347/de). La Svizzera ha ratificato l'accordo nel 2003, ma tutte queste sostanze sono già nell'ambiente e finemente distribuite. L'HBCD si trova nei fanghi di depurazione, nel pesce, in aria, acqua e suolo. Nel 2004, il World Wildlife Fund (WWF) ha prelevato campioni di sangue da undici ministri europei dell'ambiente e tre ministri della salute e ha rilevato l'HBCD e il lindano nel sangue di ognuno di loro.

batteri, i soccorritori dal suolo

Si pone la domanda:possiamo riconquistare o disintossicare i rifiuti chimici delle generazioni passate? Fortunatamente, gli scienziati non stanno rifuggendo dai posti sgradevoli nella loro ricerca di soluzioni. Nel 1991, hanno scoperto tre ceppi di batteri che potrebbero consumare il lindano e i suoi inutili fratelli chimici nei siti di rifiuti chimici in Francia, Giappone e India quasi contemporaneamente:Sphingobium francense, Sphingobium japonicum e Sphingobium indicum. Questi bio-detergenti potrebbero forse digerire anche l'HBCD ritardante di fiamma e altre tossine?

Il chimico Empa Norbert Heeb e il microbiologo Eawag Hans-Peter Kohler, insieme a ricercatori dell'Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) e due istituti indiani, metterli alla prova. Hanno modificato i geni dei batteri indiani e hanno prodotto enzimi che degradano l'HCH in forma pura. Un enzima è una molecola proteica, un biocatalizzatore per così dire, con quali batteri, ma anche altre cellule viventi, possono accumulare o scomporre sostanze chimiche. La molecola inquinante HCH si inserisce nell'enzima come una chiave in una serratura. Quindi parte della molecola viene scissa. I frammenti ormai innocui vengono rilasciati di nuovo, e l'enzima è pronto per assorbire la successiva molecola inquinante.

Le mutazioni aprono opportunità

Insieme allo studente universitario Jasmin Hubeli, Heeb ha studiato non solo le varianti enzimatiche trovate nelle discariche, ma anche un enzima ottenuto da un ceppo batterico geneticamente modificato. Qui, i ricercatori avevano deliberatamente allargato il "buco della serratura" in modo che le molecole di HBCD più grandi potessero essere scomposte più facilmente. Il risultato:la modificazione genetica ha influenzato il tasso, in cui l'inquinante è stato scomposto.

Il ricercatore dell'Empa Heeb è fiducioso sui loro risultati:"Ciò significa che ora abbiamo effettivamente la possibilità di utilizzare metodi biologici per rendere innocue queste tossine di lunga durata prodotte dall'umanità e distribuite su vaste aree". C'è ancora molta strada da fare, però. Il principio "lock-and-key" degli enzimi utili deve ancora essere compreso in modo più dettagliato prima che in futuro siano disponibili enzimi su misura per le tossine chimiche.