Utilizzando tecniche di imaging avanzate, i ricercatori hanno catturato immagini in tempo reale di come i microbi alimentati dall’energia solare convertono l’anidride carbonica (CO2) in una bioplastica chiamata poliidrossibutirrato (PHB). Lo studio, condotto da un team dell’Università della California, Berkeley, offre nuove informazioni sul potenziale di questi microrganismi nel produrre materiali sostenibili e contribuire a mitigare l’impatto delle emissioni di CO2.

I ricercatori hanno utilizzato la microscopia elettronica avanzata e la microscopia a forza atomica per visualizzare le complesse interazioni tra i microbi e il loro ambiente. Hanno scoperto che i microbi, noti come cianobatteri, catturano la luce solare attraverso strutture specializzate chiamate carbossisomi e utilizzano questa energia per trasformare la CO2 in bioplastica.

"Visualizzando il processo in modo così dettagliato, otteniamo una comprensione più profonda di come questi microrganismi convertono la luce solare e la CO2 in un materiale prezioso", afferma la dott.ssa Sarah Richardson, autrice principale dello studio. “Questa conoscenza è essenziale per ottimizzare e potenzialmente aumentare la produzione di bioplastiche utilizzando i cianobatteri”.

Le tecniche di imaging hanno rivelato che i cianobatteri formano cluster, creando microambienti che migliorano la loro capacità di convertire la CO2 in bioplastica. Questo comportamento comunitario consente una condivisione efficiente delle risorse e la protezione da fattori di stress esterni. I ricercatori ritengono che la comprensione e l’ottimizzazione di questi cluster microbici potrebbero migliorare ulteriormente la produzione di bioplastica.

Il PHB, la bioplastica prodotta dai cianobatteri, ha una vasta gamma di applicazioni, dai materiali per l'imballaggio alle parti automobilistiche. La sua natura biodegradabile e rinnovabile lo rende un’alternativa promettente alla plastica convenzionale a base di petrolio.

"Il nostro studio evidenzia il potenziale di sfruttare il potere della natura per convertire i prodotti di scarto come la CO2 in materiali preziosi", afferma il professor Robert Blankenship, coautore dello studio. “Sfruttando le capacità metaboliche dei microrganismi, possiamo esplorare approcci innovativi per affrontare sfide globali come le emissioni di carbonio e l’inquinamento da plastica”.

La capacità di visualizzare e comprendere i complessi processi eseguiti dai microbi alimentati dall’energia solare può aprire nuove strade alla bioingegneria e alla biotecnologia. I risultati di questa ricerca contribuiscono al crescente campo dello sviluppo sostenibile dei biomateriali e forniscono speranza per un futuro più eco-compatibile.