Studio di biodegradazione di poliesteri mediata da agenti fungini

La grande diffusione dei materiali polimerici e la cattiva gestione dei rifiuti prodotti è una delle principali concause della crisi ambientale a cui oggigiorno dobbiamo far fronte. Al fine di contrastare l’accumulo di materiali polimerici nell’ambiente, l’interesse degli organismi sovrannazionali e della ricerca è oggi indirizzata verso lo sviluppo dei polimeri biodegradabili. La biodegradazione rappresenta una alternativa valida alle altre tecniche di riciclo in quanto richiede meno energia e permette una gestione dei rifiuti più sicura senza l’impiego di condizioni di reazioni estreme. Una delle problematiche contemporanee associate alla produzione di polimeri biodegradabili consiste nell'ottenere polimeri che presentino proprietà chimiche, fisiche e meccaniche competitive ma anche una elevata biodegradabilità al fine di sostituire i polimeri. Se inizialmente la ricerca si è concentrata sui poliesteri alifatici, tra cui ritroviamo PLA, PBSu e PCL, essi trovano ancora limitazioni dovute alla modulabilità delle proprietà e alla lavorabilità. Ad oggi l’attenzione è rivolta verso i poliesteri alifatici-aromatici, tra cui ritroviamo il PBAT, in grado di mostrare proprietà meccaniche analoghe al LDPE unitamente ad una elevata biodegradabilità. Sebbene tale poliestere rispetti le condizioni per il compostaggio in impianti industriali, pochi studi sono stati condotti in condizioni mesofile e con un bioma meno variegato. Il lavoro di tesi mira, dunque, a studiare la biodegradazione dei poliesteri mediante due ceppi fungini del genere Purpureocillium, denominati F75 e F81, defocalizzandosi sulle fasi di depolimerizzazione e di assimilazione dei prodotti della degradazione. L'idrolisi di PBAT viene studiata in ambiente alcalino (NaOH 1M) a 37°C per 5 settimane al fine di comprenderne cinetica e meccanismo di erosione. I test di assimilazione, condotti a 24 °C per 15 giorni con F75, hanno coinvolto i monomeri 1,4-butandiolo, acido tereftalico, acido adipico, acido succinico e acido sebacico; i test di biodegradazione svolti con F75 e F81, hanno interessato il PBAT e i poliesteri alifatici PBSu e PBSe, sotto forma di film e di polveri, a 24 °C per 24 giorni. I test di assimilazione e di biodegradazione su polvere sono stati effettuati su terreno minerale (MM) e terreno ricco (MEA). Il PBAT mostra una spiccata biodegradabilità guidata da un basso grado di cristallinità rispetto ai poliesteri alifatici. La maggiore degradazione, che si manifesta per tutti e tre i poliesteri attraverso erosione superficiale, del PBAT è contestualmente associata a una minore assimilabilità dell'acido tereftalico, assimilato solo dal ceppo F75, che si accumula nel terreno di coltura.